西北大学的一项新研究表明,获得良好的夜间睡眠至关重要。通过研究果蝇的大脑活动和行为,研究人员发现深度睡眠具有古老的修复力量,可以清除大脑中的废物。这些废物可能包括可能导致神经退行性疾病的毒性蛋白质。
这项研究将于明天(1月20日)在《科学进展》杂志上发表。该研究的主要作者是巴特·范·阿尔芬,他是拉维·阿拉达实验室的博士后研究员。
尽管果蝇与人类看起来非常不同,但控制果蝇睡眠-觉醒周期的神经元与人类非常相似。因此,果蝇已成为研究睡眠、昼夜节律和神经退行性疾病的良好模型生物。
在当前的研究中,阿拉达和他的团队研究了果蝇的吸喙延伸睡眠(PES),这是果蝇的一个深度睡眠阶段,类似于人类的深度慢波睡眠。研究人员发现,在这个阶段,果蝇会反复伸展和收缩它们的吸喙(或鼻子)。
阿拉达说:“这种泵动运动可能将液体移动到果蝇版本的肾脏。我们的研究表明,这有助于废物清除和促进损伤恢复。”当阿拉达的团队干扰果蝇的深度睡眠时,果蝇清除体内注射的非代谢性染料的能力下降,并且更容易受到创伤性伤害。
阿拉达表示,这项研究使我们更接近理解为什么所有生物都需要睡眠的谜团。所有动物——尤其是那些在野外的动物——在睡眠时都非常脆弱。但研究表明,睡眠的好处——包括关键的废物清除——超过了这种增加的脆弱性。