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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(shí)間是在睡眠中度過(guò)的，睡眠不足會(huì)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(lái)，隨著人們的健康意識(shí)不斷增強(qiáng)，有關(guān)睡眠的問(wèn)題也引起了國(guó)際社會(huì)的高度關(guān)注。2001年，國(guó)際精神衛(wèi)生和神經(jīng)科學(xué)基金會(huì)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(wèn)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(wèn)題。

　　平常缺覺周末多睡一會(huì)補(bǔ)回來(lái)？不存在的！

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

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

　　人們?cè)谥苣┐蠖鄷?huì)比平時(shí)睡的時(shí)間更長(zhǎng)，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(huì)如何影響代謝健康，目前尚不清楚。

　　為了找到答案，研究團(tuán)隊(duì)招募了健康的年輕志愿者，將他們隨機(jī)分配成三組：第一組保證每晚九小時(shí)的充足睡眠時(shí)間；第二組在同一時(shí)期每晚只有五小時(shí)的睡眠時(shí)間；第三組在前五天每天睡五小時(shí)，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(shí)。

　　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(huì)導(dǎo)致晚餐后攝入更多零食，體重也會(huì)增加。在周末進(jìn)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(shí)間比平時(shí)平均多了一小時(shí)，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(guò)后他們重新回歸到睡眠不足的狀態(tài)時(shí)，生物鐘延遲，晚餐之后也會(huì)吃得更多，其體重也會(huì)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(huì)的第三組中，受試者的胰島素敏感性仍然較低。周末補(bǔ)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(jìn)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(shuō)，如果平常缺覺，想周末多睡一會(huì)補(bǔ)回來(lái)，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(jìn)一步表明當(dāng)長(zhǎng)期缺乏睡眠時(shí)，周末恢復(fù)性睡眠可能對(duì)因睡眠不足造成的代謝問(wèn)題沒什么幫助。

　　總的來(lái)說(shuō)，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(xiǎn)因素。另外，周末補(bǔ)覺不能解決工作日長(zhǎng)期睡眠不足的問(wèn)題。

　　對(duì)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(bǔ)覺是否對(duì)健康有益。他們希望在未來(lái)的研究中對(duì)這些不同細(xì)節(jié)進(jìn)行探索，包括白天小憩及其他獲得更多睡眠時(shí)間方法的影響。

　　足的睡眠對(duì)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(huì)建議，為保證健康，成人每晚的睡眠時(shí)間應(yīng)該在七小時(shí)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？

　　你是否曾有過(guò)這樣的經(jīng)歷？——四處奔波或者高強(qiáng)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(gè)晚上也睡得更久。

　　倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）對(duì)斑馬魚的一項(xiàng)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(jī)制提供了新的見解——無(wú)論我們醒著的時(shí)間有多長(zhǎng)，白天高強(qiáng)度的大腦活動(dòng)似乎都會(huì)增加我們對(duì)睡眠的需求。

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

　　有兩個(gè)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(duì)晝夜系統(tǒng)理解得十分透徹——機(jī)體內(nèi)置的24小時(shí)制時(shí)鐘能給我們的生物節(jié)律計(jì)時(shí)，包括睡眠周期，所以我們知道這種節(jié)律是在哪個(gè)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?cè)诮?jīng)歷了漫長(zhǎng)一天或不眠之夜后感到越來(lái)越疲憊。我們發(fā)現(xiàn)，睡眠似乎不僅僅是由人們醒著的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)驅(qū)動(dòng)的，而是由上次睡覺后的大腦活動(dòng)強(qiáng)度來(lái)決定的。”

　　為了探究大腦中的哪些過(guò)程可獨(dú)立于一天中的時(shí)間驅(qū)動(dòng)穩(wěn)態(tài)睡眠調(diào)節(jié)，研究團(tuán)隊(duì)使用斑馬魚幼蟲進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。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(qiáng)斑馬魚的大腦活動(dòng)。

　　經(jīng)過(guò)藥物誘導(dǎo)后大腦活動(dòng)增強(qiáng)的斑馬魚在藥效消失后睡得更久，這證實(shí)了大腦活動(dòng)的增加可導(dǎo)致對(duì)睡眠的更大需求。此外，斑馬魚大腦中的一個(gè)特定區(qū)域是影響睡眠壓力的核心：這個(gè)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(hào)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(shí)藥物誘導(dǎo)的發(fā)現(xiàn)與實(shí)際的睡眠剝奪有關(guān)，研究人員進(jìn)行了一項(xiàng)測(cè)試，讓斑馬魚幼蟲在“跑步機(jī)”上保持整夜清醒，即通過(guò)模仿快速流動(dòng)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(dòng)。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(shí)間更長(zhǎng)，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(qiáng)。

　　該結(jié)果表明，甘丙肽神經(jīng)元可能會(huì)實(shí)時(shí)追蹤整體大腦活動(dòng)，但需要進(jìn)一步的研究來(lái)說(shuō)明這些神經(jīng)元如何探測(cè)全腦的情況。

　　研究發(fā)現(xiàn)也可能揭示了一些動(dòng)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(dòng)，從而限制對(duì)睡眠的需求。

　　過(guò)度的大腦活動(dòng)會(huì)增加機(jī)體對(duì)睡眠的需求，這可能解釋了為什么人們?cè)诎d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(gè)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(xiàng)研究可能同時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)極佳的藥物靶點(diǎn)，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(gè)小時(shí)卻不覺得困，這是基因決定的！

　　有些人每天只需要睡六個(gè)小時(shí)就能回復(fù)精神，接下來(lái)一整天都保持精力充沛；但有些人即使每天睡夠了八小時(shí)，醒來(lái)之后仍然覺得像是睡了個(gè)“假覺”。后者時(shí)常會(huì)羨慕前者的“天賦異稟”——如果需要的睡眠時(shí)間更短，就有更多的時(shí)間做自己想做的事情了。最新研究表明，生物對(duì)睡眠時(shí)長(zhǎng)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(shí)間都用在了睡覺上，這樣看來(lái)我們對(duì)睡眠的了解實(shí)在是太欠缺了。而這項(xiàng)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(tuán)隊(duì)針對(duì)一個(gè)有數(shù)位成員睡眠時(shí)間遠(yuǎn)少于平均時(shí)長(zhǎng)的家庭展開了研究，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)據(jù)稱與個(gè)體所需睡眠時(shí)長(zhǎng)直接相關(guān)的新基因。

　　這項(xiàng)研究涉及數(shù)個(gè)家庭，其中一個(gè)家庭中有數(shù)位成員能在每天只睡六小時(shí)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(qiáng)烈的好奇心：這種只需要很短的休息時(shí)間就能補(bǔ)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(duì)這個(gè)家庭的DNA進(jìn)行分析。他們最終找到了決定睡眠時(shí)長(zhǎng)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(cè)序顯示出這幾位家庭成員的ADRB1基因存在一個(gè)此前未發(fā)現(xiàn)過(guò)的罕見變異。

　　為了弄清楚這個(gè)罕見基因變異的作用，研究者們開展了一系列試驗(yàn)，第一步便是在試管中研究它所表達(dá)出的蛋白質(zhì)，隨后發(fā)現(xiàn)這個(gè)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(shuō)，這個(gè)基因變異有可能在大腦功能層面產(chǎn)生影響。

　　接下來(lái)，研究人員使用攜帶這一基因變異的小鼠進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這些小鼠的平均睡眠時(shí)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(shí)）。進(jìn)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(dá)水平很高，而這個(gè)區(qū)域負(fù)責(zé)的正是呼吸、眼動(dòng)和睡眠等無(wú)意識(shí)功能。

　　研究人員還發(fā)現(xiàn)，這個(gè)區(qū)域內(nèi)表達(dá)正常ADRB1基因的神經(jīng)元在清醒狀態(tài)下和快速眼動(dòng)（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(jī)體的睡眠時(shí)間較短。

　　還有一種方法來(lái)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(shí)，睡眠中的小鼠立刻就醒來(lái)了，不過(guò)，Ptá?ek也承認(rèn)用小鼠進(jìn)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(shí)間是碎片化的，而不是像人那樣在一個(gè)連續(xù)時(shí)段內(nèi)睡覺。直接研究人的睡眠也有不少難處，因?yàn)槿祟惖乃卟粌H是一種生理功能，還和行為習(xí)慣有關(guān)，人類會(huì)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(shí)長(zhǎng)，但總的來(lái)說(shuō)，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(tuán)隊(duì)還計(jì)劃進(jìn)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(gè)復(fù)雜的課題，大腦中絕不會(huì)只有一個(gè)基因、一個(gè)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(xiàng)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(huì)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(wèn)題，愿大家都能睡得香甜，精神飽滿迎接每一天。