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　　出品：新浪科技《科學(xué)大家》、Cell Press 細(xì)胞出版社

　　人的一生中幾乎有三分之一的時間是在睡眠中度過的，睡眠不足會導(dǎo)致疲憊、注意力不集中、學(xué)習(xí)和工作效率降低。近年來，隨著人們的健康意識不斷增強，有關(guān)睡眠的問題也引起了國際社會的高度關(guān)注。2001年，國際精神衛(wèi)生和神經(jīng)科學(xué)基金會提議將每年的3月21日，春季的第一天定為世界睡眠日，呼吁全球關(guān)注睡眠問題。此外，科研人員也致力于深入探究關(guān)于睡眠規(guī)律與神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)的問題。

　　平常缺覺周末多睡一會補回來？不存在的！

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　　既然睡眠不足會增加人們罹患多種疾病的風(fēng)險，那么，補覺多睡一會是否足以減少這些風(fēng)險？根據(jù)Cell Press細(xì)胞出版社旗下期刊Current Biology 報道的新發(fā)現(xiàn)，答案很簡短——“不行”。

　　研究表明，隨意的周末恢復(fù)性睡眠，也就是補覺，對于因睡眠不足造成的代謝問題似乎沒什么幫助。

　　人們在周末大多會比平時睡的時間更長，但是周末恢復(fù)性睡眠后再回歸到工作日的睡眠缺乏狀態(tài)會如何影響代謝健康，目前尚不清楚。

　　為了找到答案，研究團隊招募了健康的年輕志愿者，將他們隨機分配成三組：第一組保證每晚九小時的充足睡眠時間；第二組在同一時期每晚只有五小時的睡眠時間；第三組在前五天每天睡五小時，接著周末兩天可以想睡多久就睡多久（即隨意恢復(fù)性睡眠），然后再有兩天每天只睡五小時。

　　研究發(fā)現(xiàn)，在第二組和第三組這兩組睡眠受限的群體中，睡眠不足會導(dǎo)致晚餐后攝入更多零食，體重也會增加。在周末進行隨意恢復(fù)性睡眠的第三組中，雖然受試者在周末的睡眠時間比平時平均多了一小時，他們晚餐后攝入的額外熱量也比睡眠不足的人要少，然而，當(dāng)周末過后他們重新回歸到睡眠不足的狀態(tài)時，生物鐘延遲，晚餐之后也會吃得更多，其體重也會繼續(xù)增加。

　　另外，第二組受試者的睡眠受限與其胰島素敏感性降低約有13%的相關(guān)性。但是，在周末可以多睡一會的第三組中，受試者的胰島素敏感性仍然較低。周末補覺而再次回歸到睡眠不足狀態(tài)后，受試者整體、肝臟和肌肉的胰島素敏感性減少了9%至27%。

　　研究結(jié)果表明，周末進行恢復(fù)性睡眠的受試者，其肌肉特異性胰島素敏感性和肝臟特異性胰島素敏感性更差。也就是說，如果平常缺覺，想周末多睡一會補回來，可能反而加重了代謝紊亂。

　　在那些一直睡眠較少的人群中反而沒有發(fā)現(xiàn)此類代謝異常。這一研究結(jié)果有些出乎意料，更進一步表明當(dāng)長期缺乏睡眠時，周末恢復(fù)性睡眠可能對因睡眠不足造成的代謝問題沒什么幫助。

　　總的來說，這些發(fā)現(xiàn)提供了新的證據(jù)，表明睡眠不足是代謝紊亂的風(fēng)險因素。另外，周末補覺不能解決工作日長期睡眠不足的問題。

　　對于那些偶爾睡眠不足的人而言，比如一周有一兩天睡眠不足，目前尚不清楚周末補覺是否對健康有益。他們希望在未來的研究中對這些不同細(xì)節(jié)進行探索，包括白天小憩及其他獲得更多睡眠時間方法的影響。

　　足的睡眠對于維持學(xué)習(xí)和工作效率以及保證代謝正常十分重要。睡眠研究學(xué)會建議，為保證健康，成人每晚的睡眠時間應(yīng)該在七小時以上。因此，我們應(yīng)重視睡眠，注意勞逸結(jié)合。

　　白天更累，睡得更久？

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　　你是否曾有過這樣的經(jīng)歷？——四處奔波或者高強度工作了一天之后，只想躺倒在床上，安安穩(wěn)穩(wěn)地睡上一覺，而且在沒有其他事情打擾的情況下，這個晚上也睡得更久。

　　倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）對斑馬魚的一項最新研究揭示了其中的原理，為闡明大腦中睡眠的調(diào)控機制提供了新的見解——無論我們醒著的時間有多長，白天高強度的大腦活動似乎都會增加我們對睡眠的需求。

　　研究人員發(fā)現(xiàn)了一種基因，它能對大腦活動作出反應(yīng)，以協(xié)調(diào)生物對睡眠的需要。

　　有兩個系統(tǒng)能夠調(diào)節(jié)睡眠，分別是晝夜系統(tǒng)和穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)。我們對晝夜系統(tǒng)理解得十分透徹——機體內(nèi)置的24小時制時鐘能給我們的生物節(jié)律計時，包括睡眠周期，所以我們知道這種節(jié)律是在哪個部分的大腦產(chǎn)生的。然而，我們并未充分理解穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)，該系統(tǒng)導(dǎo)致我們在經(jīng)歷了漫長一天或不眠之夜后感到越來越疲憊。我們發(fā)現(xiàn)，睡眠似乎不僅僅是由人們醒著的時間長短來驅(qū)動的，而是由上次睡覺后的大腦活動強度來決定的?！?/p>

　　為了探究大腦中的哪些過程可獨立于一天中的時間驅(qū)動穩(wěn)態(tài)睡眠調(diào)節(jié)，研究團隊使用斑馬魚幼蟲進行了實驗。斑馬魚常用于生物醫(yī)學(xué)研究，部分原因是它們的身體近乎透明，便于成像，此外還與人類有許多相似之處，例如每天晚上睡覺的習(xí)慣。研究人員利用了包括咖啡因在內(nèi)的各種刺激物，以增強斑馬魚的大腦活動。

　　經(jīng)過藥物誘導(dǎo)后大腦活動增強的斑馬魚在藥效消失后睡得更久，這證實了大腦活動的增加可導(dǎo)致對睡眠的更大需求。此外，斑馬魚大腦中的一個特定區(qū)域是影響睡眠壓力的核心：這個腦區(qū)與人類大腦中發(fā)現(xiàn)的下丘腦區(qū)域相當(dāng)，在睡眠期間十分活躍。在這一斑馬魚腦區(qū)中，一種名為甘丙肽（galanin）的特殊大腦信號分子在恢復(fù)性睡眠期間尤其活躍，但在正常的夜間睡眠中所發(fā)揮的作用并沒有那么大。

　　為了證實藥物誘導(dǎo)的發(fā)現(xiàn)與實際的睡眠剝奪有關(guān)，研究人員進行了一項測試，讓斑馬魚幼蟲在“跑步機”上保持整夜清醒，即通過模仿快速流動的水波使斑馬魚保持清醒，使斑馬魚認(rèn)為它們需要不停地游動。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，被迫保持清醒的斑馬魚在第二天的睡眠時間更長，并且在恢復(fù)性睡眠中，它們的大腦顯示出甘丙肽活性的增強。

　　該結(jié)果表明，甘丙肽神經(jīng)元可能會實時追蹤整體大腦活動，但需要進一步的研究來說明這些神經(jīng)元如何探測全腦的情況。

　　研究發(fā)現(xiàn)也可能揭示了一些動物在某些情況下（如饑餓狀態(tài)或交配季節(jié)）避免睡眠的方式——或許它們的大腦能夠最大程度地減少大腦活動，從而限制對睡眠的需求。

　　過度的大腦活動會增加機體對睡眠的需求，這可能解釋了為什么人們在癲癇發(fā)作后經(jīng)常感到疲憊不堪。此外，他們還發(fā)現(xiàn)了一個在穩(wěn)態(tài)睡眠調(diào)節(jié)中起核心作用的基因，這可能有助于人們更了解睡眠障礙和損害睡眠的病癥，例如阿爾茨海默癥。

　　這項研究可能同時發(fā)現(xiàn)了一個極佳的藥物靶點，有助于開發(fā)靶向甘丙肽的療法，從而治療睡眠障礙。

　　只睡六個小時卻不覺得困，這是基因決定的！

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　　有些人每天只需要睡六個小時就能回復(fù)精神，接下來一整天都保持精力充沛；但有些人即使每天睡夠了八小時，醒來之后仍然覺得像是睡了個“假覺”。后者時常會羨慕前者的“天賦異稟”——如果需要的睡眠時間更短，就有更多的時間做自己想做的事情了。最新研究表明，生物對睡眠時長的需要在很大程度上很可能真的是先天決定的。

　　一般人生命中三分之一的時間都用在了睡覺上，這樣看來我們對睡眠的了解實在是太欠缺了。而這項研究的驚艷之處和開創(chuàng)性在于，它讓我們得以一窺大腦中決定著睡眠和清醒的諸多復(fù)雜回路和各種類型的神經(jīng)元。

　　Neuron近期發(fā)表的一篇文章為上述現(xiàn)象提供了遺傳學(xué)方面的解釋。該團隊針對一個有數(shù)位成員睡眠時間遠(yuǎn)少于平均時長的家庭展開了研究，發(fā)現(xiàn)了一個據(jù)稱與個體所需睡眠時長直接相關(guān)的新基因。

　　這項研究涉及數(shù)個家庭，其中一個家庭中有數(shù)位成員能在每天只睡六小時的情況下仍保持身心狀況正常。這令研究者們十分驚訝，也引發(fā)了他們強烈的好奇心：這種只需要很短的休息時間就能補充一天所需精力的特質(zhì)，究竟是先天賦予的，還是后天形成的呢？

　　于是，研究人員決定一探究竟，對這個家庭的DNA進行分析。他們最終找到了決定睡眠時長的關(guān)鍵基因——ADRB1。而且，隨后的遺傳連鎖研究和全外顯子組測序顯示出這幾位家庭成員的ADRB1基因存在一個此前未發(fā)現(xiàn)過的罕見變異。

　　為了弄清楚這個罕見基因變異的作用，研究者們開展了一系列試驗，第一步便是在試管中研究它所表達出的蛋白質(zhì)，隨后發(fā)現(xiàn)這個變異的基因編碼的是β1-腎上腺素能受體，該變異讓這一蛋白的穩(wěn)定性變差，從而影響了受體的功能。也就是說，這個基因變異有可能在大腦功能層面產(chǎn)生影響。

　　接下來，研究人員使用攜帶這一基因變異的小鼠進行了一系列實驗，發(fā)現(xiàn)這些小鼠的平均睡眠時間比普通小鼠少55分鐘（攜帶該變異的人類則比其他人平均少睡兩小時）。進一步的分析表明，這一基因在小鼠腦橋背側(cè)（腦干的一部分）的表達水平很高，而這個區(qū)域負(fù)責(zé)的正是呼吸、眼動和睡眠等無意識功能。

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　　研究人員還發(fā)現(xiàn)，這個區(qū)域內(nèi)表達正常ADRB1基因的神經(jīng)元在清醒狀態(tài)下和快速眼動（REM）睡眠期都較為活躍，但是在非REM期處于靜態(tài)。攜帶突變基因的神經(jīng)元比正常神經(jīng)元更為活躍，這可能導(dǎo)致了機體的睡眠時間較短。

　　還有一種方法來確認(rèn)蛋白質(zhì)的作用，那就是光遺傳學(xué)方法。當(dāng)我們用光去激活A(yù)DRB1神經(jīng)元時，睡眠中的小鼠立刻就醒來了，不過，Ptá?ek也承認(rèn)用小鼠進行睡眠行為研究存在一些局限性，其一就是小鼠的睡眠模式和人不一樣，它們的睡眠時間是碎片化的，而不是像人那樣在一個連續(xù)時段內(nèi)睡覺。直接研究人的睡眠也有不少難處，因為人類的睡眠不僅是一種生理功能，還和行為習(xí)慣有關(guān)，人類會做出例如喝咖啡、熬夜，做出各種違背自然天性的事情。

　　因此，雖然基因在一定程度上決定了需要的睡眠時長，但總的來說，想要好的睡眠，不僅需要放松身心，還要避免熬夜等不良習(xí)慣。

　　該研究團隊還計劃進一步探究ADRB1蛋白在大腦其他部位發(fā)揮的功能，以及到更多家庭中去尋找其他可能相關(guān)的重要基因。睡眠是一個復(fù)雜的課題，大腦中絕不會只有一個基因、一個區(qū)域在控制身體的睡眠和清醒，我們現(xiàn)在的發(fā)現(xiàn)只是冰山一角。這項研究有朝一日或許能為開發(fā)調(diào)節(jié)睡眠節(jié)律的新藥提供參考。

　　睡眠是人生活中最重要的大事之一，睡眠不足會讓人更容易罹患很多疾病，比如癌癥、自身免疫疾病、心血管疾病、阿爾茨海默病等。我們要重視睡眠問題，愿大家都能睡得香甜，精神飽滿迎接每一天。



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