昨夜的你,又失眠了吗?人的一生大约有三分之一的时间是在睡眠中度过的,但是全球约有10-49%的人患有不同程度的失眠,睡眠问题已成为全球性的课题。睡不好不仅仅是失眠,还包括睡着后又频繁地醒来的情况。这种“碎成渣”的睡眠被一种物质深深影响着。
睡得好不好比睡了多久更重要。
很多人会在夜晚频繁醒来(专业称“睡眠片段化”),例如:照顾新生儿的父母;特护条件下受到睡眠干扰的病重患者;神经系统疾病如帕金森症、阿尔兹海默症的患者等。对于这类情况,人们的直观感受是“没睡好”。相比睡眠总量,人们逐渐意识到睡眠结构(睡眠质量)比睡眠长度更为重要。即使睡眠总时长相对稳定,如果睡眠结构异常(也就是睡眠片段化),也会严重影响生理机能。
因此,探究调控“睡眠结构”的神经环路的精准的结构和功能连接,有助于在神经环路层面上找到影响睡眠质量的“病因”,以便改善睡眠片段化的情况。
近日,中国科学院深圳先进技术研究院(以下简称“中科院深圳先进院”)脑认知与脑疾病研究所刘畅研究员与美国布兰迪斯大学 Leslie C. Griffith教授团队合作,利用果蝇发现了大脑对睡眠质量的神经调控机制。
他们首次发现果蝇中调节睡眠结构而不影响睡眠总量的神经环路,这一发现有助于研究人员进一步了解调控睡眠的神经机制,推动探索新的治疗干预靶点及治疗策略,从而帮助人们改善睡眠质量。10月24日,该研究发表于Cell子刊《现代生物学》(Current Biology)杂志。刘畅和Leslie C. Griffith为论文的共同通讯作者。
研究人类睡眠,为啥要从果蝇入手?
主要有两个原因:人脑结构过于复杂,无法直接有效开展研究。人脑包含了超过1000亿个神经元,其分子机制和细胞连接处于动态变化的状态,由于研究方法和技术的局限以及伦理的束缚,几乎无法一步到位地研究清楚脑结构及其功能。
果蝇的先天优势实在明显:果蝇脑内神经细胞数量相对较少(约10万个),是人类大脑神经细胞数量的百万分之一,但其脑结构的复杂度和脑功能的复杂度是研究神经生物学的一个理想的临界点,同时它具备的多种感知能力及对复杂行为的调控,且具有物种间高度的保守性。
控制情绪与食欲的物质,也在深深影响着你的睡眠结构。在探索睡眠质量的“秘密”时,研究人员关注到大脑中一种重要的神经递质——五羟色胺(5-HT)。
五羟色胺又称血清素,它参与情绪、食欲、认知、疼痛等的调控,也参与对睡眠和节律的调节。五羟色胺参与疼痛、情绪、食欲等的调控。临床上,它和它的生物合成产物也被广泛用于治疗抑郁症的药物中。有些抑郁症患者服用五羟色胺类药物后,因为缓解了抑郁症而间接改善了睡眠,但是多数患者反而睡眠质量更差。五羟色胺在睡眠中扮演什么角色呢,如何改进五羟色胺类药物从而减少影响睡眠质量的副作用?
未来,研究团队将继续承借果蝇的优越性在探寻大自然长期演化所形成的复杂规则的道路上继续展开深入研究,期待科学发展让睡眠更完整香甜的那一天早日到来。