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科學研究：控制睡眠的基因
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科學研究：控制睡眠的基因
圖片來源：Pixabay
從上世紀50年代起，科學家就知道快速眼動（REM）睡眠階段的存在，這個階段與夢境有關，同時有助于學習和記憶。然而，快速眼動的生理機制是什么，對科學家來說一直是個謎?，F(xiàn)在，一項研究發(fā)現(xiàn)，有兩個基因在快速眼動過程中起著關鍵作用。
研究人員發(fā)現(xiàn)，與正常小鼠相比，缺少Chrm1和Chrm3兩個基因的小鼠睡眠時間更短，并且?guī)缀跆綔y不到有快速眼動階段。相關研究已發(fā)表在《細胞·報告》（Cell Reports）雜志上。日本理化生研究所生物系統(tǒng)動力學研究中心的上田泰己（Hiroki Ueda）是這項研究的負責人，他說，這是科學家第一次找到調控快速眼動睡眠的關鍵基因。
圖片來源：Pixabay
上田泰己和同事把研究重點放在神經遞質乙酰膽堿（acetylcholine）及位于神經元內的受體上。早前的研究認為，乙酰膽堿對快速眼動睡眠有調節(jié)作用，但上田泰己的團隊想弄清楚，這一過程到底涉及哪些基因和受體。
使用改進版本的基因編輯工具CRISPR/Cas9，他們得到7只實驗小鼠，它們缺少編碼不同乙酰膽堿受體的基因。然后，研究人員使用腦電圖和肌電圖記錄了這些基因編輯小鼠的快速眼動睡眠階段和非快速眼動睡眠階段。同時作為對照，研究人員還對8只正常小鼠進行了測量。
圖片來源：Pixabay
研究人員發(fā)現(xiàn)，與正常小鼠相比，沒有Chrm1和Chrm3兩個基因的小鼠睡眠時間更短，幾乎沒有經歷快速眼動睡眠階段。只缺少Chrm1基因的小鼠快速眼動睡眠階段更短并且更碎片化，而只缺少Chrm3基因的小鼠則非快速眼動睡眠階段更短。
日本筑波大學國際綜合睡眠醫(yī)學研究所的林悠（Yu Hayashi，未參與本項研究）說，新研究似乎意味著，快速眼動睡眠并不是維持生命所必需的，基因編輯后的小鼠似乎避開了對快速眼動睡眠階段的需求，又或者，控制著小鼠快速眼動睡眠的是更深的腦層，研究人員還沒有探測到。到底是哪種情況，還需進行更多研究才能確認。
上田泰己說，新發(fā)現(xiàn)可以解釋，為什么快速眼動睡眠會影響人們的睡眠和情緒，以及與快速眼動階段有關的噩夢會影響抑郁和其他疾病。
撰文：蒂姆·霍尼亞克（Tim Hornyak）
翻譯：馮布
文章來源：環(huán)球科學
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圖片來源：Pixabay
從上世紀50年代起，科學家就知道快速眼動（REM）睡眠階段的存在，這個階段與夢境有關，同時有助于學習和記憶。然而，快速眼動的生理機制是什么，對科學家來說一直是個謎?，F(xiàn)在，一項研究發(fā)現(xiàn)，有兩個基因在快速眼動過程中起著關鍵作用。
研究人員發(fā)現(xiàn)，與正常小鼠相比，缺少Chrm1和Chrm3兩個基因的小鼠睡眠時間更短，并且?guī)缀跆綔y不到有快速眼動階段。相關研究已發(fā)表在《細胞·報告》（Cell Reports）雜志上。日本理化生研究所生物系統(tǒng)動力學研究中心的上田泰己（Hiroki Ueda）是這項研究的負責人，他說，這是科學家第一次找到調控快速眼動睡眠的關鍵基因。
圖片來源：Pixabay
上田泰己和同事把研究重點放在神經遞質乙酰膽堿（acetylcholine）及位于神經元內的受體上。早前的研究認為，乙酰膽堿對快速眼動睡眠有調節(jié)作用，但上田泰己的團隊想弄清楚，這一過程到底涉及哪些基因和受體。
使用改進版本的基因編輯工具CRISPR/Cas9，他們得到7只實驗小鼠，它們缺少編碼不同乙酰膽堿受體的基因。然后，研究人員使用腦電圖和肌電圖記錄了這些基因編輯小鼠的快速眼動睡眠階段和非快速眼動睡眠階段。同時作為對照，研究人員還對8只正常小鼠進行了測量。
圖片來源：Pixabay
研究人員發(fā)現(xiàn)，與正常小鼠相比，沒有Chrm1和Chrm3兩個基因的小鼠睡眠時間更短，幾乎沒有經歷快速眼動睡眠階段。只缺少Chrm1基因的小鼠快速眼動睡眠階段更短并且更碎片化，而只缺少Chrm3基因的小鼠則非快速眼動睡眠階段更短。
日本筑波大學國際綜合睡眠醫(yī)學研究所的林悠（Yu Hayashi，未參與本項研究）說，新研究似乎意味著，快速眼動睡眠并不是維持生命所必需的，基因編輯后的小鼠似乎避開了對快速眼動睡眠階段的需求，又或者，控制著小鼠快速眼動睡眠的是更深的腦層，研究人員還沒有探測到。到底是哪種情況，還需進行更多研究才能確認。
上田泰己說，新發(fā)現(xiàn)可以解釋，為什么快速眼動睡眠會影響人們的睡眠和情緒，以及與快速眼動階段有關的噩夢會影響抑郁和其他疾病。
撰文：蒂姆·霍尼亞克（Tim Hornyak）
翻譯：馮布
文章來源：環(huán)球科學
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