睡4歲娃手腕長皮筋到自然醒的時候到底是什么叫醒了我們｜科學家

授權轉自生物谷

刊登于國際雜志nature上的壹項研究報告中，來自牛津大學的研究者通過研究揭示了讓大腦開關翻轉叫醒我們的分子機制，該研究或可幫助深入理解睡眠的奧秘。睡眠是由兩種系統(tǒng)管理的，即晝夜節(jié)律鐘和睡眠同態(tài)調節(jié)器，如今晝夜節(jié)律鐘已經被研究者深入研究了，但研究者對睡眠同態(tài)調節(jié)器卻知之甚少。

研究者geromiesenbock解釋道，晝夜節(jié)律鐘可以使我們預感到地球自轉所引發(fā)環(huán)境的改變，因此其確保了當我們受到最小程度的傷害時我們在睡覺，但卻并沒有指出為何我們首先需要睡覺這壹奧秘。這種解釋似乎來源于對第貳種控制器的理解，即名為睡眠同態(tài)調節(jié)器，其可以測定當我們覺醒時大腦中所發(fā)生的事情，而且當這些事件達到壹個上限時，我們就會開始睡著，該系統(tǒng)在我們睡眠狀態(tài)下處于復位狀態(tài)，當機體覺醒時這種循環(huán)就會開始。

文章中，研究者對果蠅大腦中的睡眠同態(tài)調節(jié)器進行研究，早在45年前，研究者就發(fā)現(xiàn)果蠅可以為研究者提供晝夜計時的相關認識，每個果蠅都有兩組（每組12個）控制睡眠的神經元，這些神經元可以運輸睡眠同態(tài)調節(jié)器的輸出信號，如果神經元具有壹定電活性的話，果蠅就會處于熟睡狀態(tài)，而當其靜默時果蠅就會醒來。

研究者miesenbock利用他2002年發(fā)明的光遺傳學技術來開啟神經元，即利用光脈沖來控制大腦細胞活性的開關。當前研究中，研究者利用光遺傳學技術來刺激信使多巴胺的產生；在人群中，諸如可卡因等精神興奮藥物可以增加大腦中多巴胺的水平，而且這種效應在果蠅中也可以觀察到，當多巴胺系統(tǒng)被激活時，睡眠控制神經元就會沉默，這時候果蠅就會醒來。如果阻斷多巴胺的運輸后，睡眠控制神經元就會回歸至電活性狀態(tài)，這樣壹來果蠅就會睡著。

睡眠開關是壹種“硬”開關，這就意味著其要么處于開啟狀態(tài)要么處于關閉狀態(tài)；研究者diogopimentel指出，通過對睡眠開關進行控制或許就可以幫助我們理解其工作的機制，當睡眠控制神經元處于電活性狀態(tài)時，研究者發(fā)現(xiàn)的離子通道就可以通過腦細胞間的交流來控制電脈沖的發(fā)生，當多巴胺存在時其就會引發(fā)“睡眠精靈”從細胞內移動至細胞外部，隨后就可以有效地使得神經元短路，并且關閉神經元引發(fā)覺醒狀態(tài)的發(fā)生。

從原則上來講，這是壹種類似于家中自動調溫器的“設備”，但它測量的并不是溫度，而且也并沒有在寒冷狀態(tài)下開啟暖氣，但這種設備卻可以在機體睡眠需要超過某個設定點時開啟睡眠狀態(tài)。最后研究者miesenbock教授解釋道，這或許就是壹個價值數(shù)十億的問題，即在該系統(tǒng)中到底是什么是同溫度等同的；換句話說，睡眠同態(tài)調節(jié)器到底測量的是什么？如果我們知道答案，我們或許就距離揭示睡眠的奧秘又近了壹步。

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文章來源：news.bioon/article/6688001.html

原文題目：重大發(fā)現(xiàn)！科學家闡明睡眠的奧秘