COVID-19封锁打乱了睡眠时间表，导致体重增加。一个可能的罪魁祸首是社会孤立。科学家们发现，孤独的果蝇在试管中隔离一周后，睡眠时间减少，进食量增加，这项研究发表在《自然》杂志上。研究结果描述了长期与群体分离如何导致果蝇基因表达、神经活动和行为的变化，为研究身体对孤独的生物反应提供了首个稳健的动物模型。
“果蝇的神经系统对社会孤立有特定的反应，”洛克菲勒大学遗传学实验室主任迈克尔·W·杨教授说。“我们发现孤独有病理性后果，与一小群神经元的变化有关，我们已经开始理解这些神经元的作用。”
果蝇是社交生物。它们成群觅食，通过复杂的求偶仪式相互吸引，并在微型拳击比赛中争斗。然后，它们会入睡：果蝇每天睡16小时，分为悠闲的午睡和一整晚的休息。
因此，当研究助理李万和开始研究慢性社会孤立的生物基础时，她转向了这种社交性强且研究充分的果蝇。“果蝇一次又一次地引导我们走上正确的轨道，”杨说。“进化早已将复杂性注入这些昆虫，当我们深入研究它们的系统时，常常会发现与哺乳动物和人类相似的基本特征。”
“当我们没有路线图时，果蝇就成为我们的路线图，”李补充道。
在这项研究中，李万和首先比较了果蝇在不同封锁条件下的表现。经过七天，成群的果蝇没有表现出异常行为。即使是两只被隔离的果蝇也对彼此感到满意。但当一只果蝇完全孤立时，这只孤独的昆虫开始吃得更多，睡得更少。
进一步的研究发现，孤独果蝇大脑中与饥饿相关的一组基因表达发生了不同的变化，这为观察到的孤立与暴饮暴食之间的联系提供了诱人的遗传基础。
李还发现，一小群被称为P2神经元的脑细胞参与了睡眠和进食行为的变化。关闭慢性隔离果蝇的P2神经元可以抑制暴饮暴食并恢复睡眠；而在仅隔离一天的果蝇中增强P2神经元的活性则使它们的进食和睡眠表现得像是孤立了一整周。
“我们设法让果蝇误以为它已经被孤立很久，”李万和说。“P2神经元似乎与社会孤立的持续时间或孤独的强度有关，就像一个计时器，计算果蝇独处的时间。”
杨实验室仔细确认了这些观察结果。他们工程化了失眠果蝇，以确保缺乏睡眠本身并未导致暴饮暴食（确实没有）。他们测试了群体饲养的果蝇，以了解操控P2神经元是否会导致社交果蝇的暴饮暴食和失眠（不会）。最终，他们得出结论，只有P2神经元活动与社会孤立的完美结合，才会导致果蝇开始失眠和暴饮暴食。
科学家们观察到，从果蝇到人类，许多社交动物在孤立时吃得更多，睡得更少。原因尚不清楚。杨说，一个可能性是，社会孤立传达了对未来的不确定性。为艰难时刻做准备可能包括尽可能保持警觉和清醒，并在食物可用时尽量进食。
这项研究无法确认在COVID-19封锁期间，人类吃得更多和睡得更少是否与孤独果蝇的生物机制相同。但现在李和杨已经确定了响应慢性孤立的果蝇中的神经元和基因，未来的研究人员可以寻找实验动物之间以及最终在人类中孤独、暴饮暴食和失眠之间的相应联系。
“临床导向的研究表明，美国大量成年人在过去一年因COVID-19隔离措施经历了显著的体重增加和失眠，”杨说。“我们的果蝇可能在模仿生活在疫情条件下的人类行为，出于共同的生物原因。”