睡眠对于我们人类来说是极其平常的一件事——人的一生大概三分之一的时间都在睡眠中度过。但是对于那些在大自然中生活的野生动物来说，睡眠却可能是件危险的事情。睡觉的时候，机体对外界刺激的敏感度降低，也就意味着对危险的警觉性降低，这对于野生动物可能是致命的。
那为什么机体对睡眠的需求并没有被“淘汰”，反而存在于地球上几乎所有生物中呢？最近，来自以色列的Lior及其研究团队提出，睡眠有可能是我们大脑保持清醒的代价，并在斑马鱼上找到了支持这个假说的证据。
你也许会问，科学家们为什么要用斑马鱼做研究对象呢？其实，斑马鱼是一种典型的“模式生物”。他们全身透明，因此科学家们可以观察正常生理状态下活斑马鱼的神经元变化。同时，斑马鱼大脑的结构与人类十分类似，得到的研究结论对于理解人类大脑的相关机制也具有参考价值。
对于哺乳动物来说，是不是处于睡眠状态很容易判断。那么，如何判断鱼类是否在睡觉呢？这可难不倒脑洞大、执行力强的科学家们。早在多年前，科学家们已经建立起了斑马鱼行为学观察系统，通过观察斑马鱼的行为，对它们的睡眠状态进行了定义：睡眠中的斑马鱼运动量降低，同时对外界的刺激反应更慢。通过观察和记录斑马鱼的活动情况，科学家们就能知道它们究竟是处于“睡觉”还是在“清醒”的状态。
在介绍睡眠的作用前，先告诉大家一个可怕的事实：在我们清醒的时候，大脑神经元会不断积累DNA损伤。这些DNA损伤是哪来的呢？其实，很多因素都可以造成神经元DNA损伤，比如电离辐射、核酶，还有我们的“老朋友”氧自由基，甚至正常的神经元生理活动也会造成DNA损伤。
Lior团队发现，斑马鱼在“清醒”的时候，会大量积累损伤DNA，但是到了晚上“睡觉”的时候，积累的DNA损伤便会大量消失。这就说明，这些损伤的DNA得到了清除，那么，到底是什么在清除这些DNA损伤呢？
Lior团队发现，斑马鱼神经元染色体在晚上会更活跃，而在失眠（被人为剥夺睡眠）四小时的晚上，神经元染色体的动力学水平骤降。另外，在“被迫睡眠”（褪黑素处理）三小时的白天，斑马鱼神经元染色体动力学水平明显上升。这些研究结果表明，睡眠的确与斑马鱼神经元染色体动力学水平相关。
为了进一步研究睡眠、DNA损伤和染色体动力学之间的因果关系，Lior团队进行了接下来的实验。他们发现，在白天加药两个小时后，斑马鱼的DNA损伤水平明显提高，但睡眠时间和染色体动力学水平并没有明显的变化；撤走ETO后一小时后，斑马鱼的睡眠时间开始增加，而染色体动力学水平却没有明显的变化；在斑马鱼的睡眠时间增加一小时后，染色体动力学水平提高了两倍，DNA损伤水平明显下降。
这就好比我们生活中车水马龙的道路，白天车比晚上多，马路受到的磨损也更多，而修复马路的最佳时间是车少的晚上一样。睡眠对于大脑有益，是因为睡眠时染色体动力学水平提高，而这种动态水平的提高是白天积累的DNA损伤清除的必要因素。
虽然，同样的情况并未发生在神经元以外的细胞里，但这也足以体现了睡眠对于我们大脑的重要作用——睡眠可能是弥补我们清醒时用大脑进行各种活动付出的“代价”，睡眠不足的结果有可能是致命的。这样看来，在感到疲惫的时候，“补觉”还是很有必要的。