入睡難，還容易醒？拯救人類睡眠的密碼藏在果蠅的身體里

　　浙江在線11月2日訊（記者 章咪佳）《百年孤獨(dú)》里那個全村人睡不著覺的馬康多村，可能已經(jīng)散布在今天的全球各地了——

　　《2018年中國睡眠指數(shù)報告》表明：68%的年輕人都表示“晚上睡不夠，白天起不來”。生活在一周七天24小時都可能是工作日的全球化時代，人類正在進(jìn)入一種大失眠時代。

　　但是不用太多悲觀和焦慮，人類可能還有辦法能夠讓睡意重新來襲——

　　近日，浙江大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)中心郭方課題組在神經(jīng)科學(xué)頂級期刊《Neuron》上在線發(fā)表研究論文：

　　這項研究首次鑒定出果蠅大腦中的幾組關(guān)鍵的節(jié)律神經(jīng)元，解釋了果蠅如何睡一個安穩(wěn)覺。而果蠅的睡眠特點和體內(nèi)的一些最關(guān)鍵基因，和人類具有很大的相似性，因此基于果蠅的這項研究，將對改善人類睡眠有新的啟發(fā)。

　　得過五次諾獎的果蠅家族

　　郭方的研究是從果蠅開始的。

　　他的導(dǎo)師，布蘭迪斯大學(xué)的Michael Rosbash教授，因發(fā)現(xiàn)控制晝夜節(jié)律的分子機(jī)制，與Jeffrey Hall和Michael Young兩位教授共同獲得2017年諾貝爾獎生理學(xué)/醫(yī)學(xué)獎。他們的研究對象，也是果蠅。

　　Rosbash教授獲獎后，郭方和課題組的同仁為老板準(zhǔn)備了一個蛋糕，奶油頂上趴著一只果蠅，人類寫著賀詞：這是果蠅的大日子！

　　這樣的大日子，果蠅見怪不怪了，它們是地球上拿過諾獎最多的家族：至今為止，世界上已經(jīng)有五個諾貝爾生物醫(yī)學(xué)獎，頒發(fā)給了以果蠅為對象的研究。

　　對普通人來講，果蠅也很常見。從爛水果上突然扎堆飛出來的小蟲子們，就是果蠅，每一只就芝麻粒大小。

　　這些身長不過2毫米的小家伙，是許多科學(xué)家的最愛，特別是研究神經(jīng)科學(xué)的——因為相比高等哺乳動物超過2萬個與節(jié)律相關(guān)的神經(jīng)核團(tuán)，果蠅大腦中控制節(jié)律的神經(jīng)元數(shù)量非常少，只有約75對150個節(jié)律神經(jīng)元組成的神經(jīng)回路。

　　“所以我們能夠很快地篩選出每一個節(jié)律神經(jīng)元對果蠅各種行為的影響。”郭方說。

　　而且果蠅的一生短而精：25℃時，它們每隔10至12天就能產(chǎn)生一代子孫；果蠅活一個月相當(dāng)于小鼠過一年；果蠅個子小，一個小試管就能裝幾十上百只。一個做果蠅的實驗室里，通常貯備個幾萬、幾十萬果蠅都很正常。

　　它是決定你何時入睡的指揮官

　　記者有位朋友是睡神，電視機(jī)還大音量地開著，她也能沉沉睡去。因為每天都保持著優(yōu)質(zhì)的睡眠，讓她成為朋友圈里公認(rèn)的元?dú)馍倥��?/p>

　　為何有的人能夠這樣高效地入睡？

　　郭方的實驗室里，果蠅要接受一系列睡眠測試，幫助人類回答這些疑問。

　　郭方發(fā)明制作了一個邊長20厘米的全封閉盒子，里面有96宮格，每一格都是一只果蠅的“獨(dú)棟別墅”。而盒子頂上有攝像頭，實時記錄每一只果蠅的表現(xiàn)。

　　此前，諾獎得主Rosbash教授的研究已經(jīng)證明果蠅和人類一樣，體內(nèi)有生物鐘：白天活動，夜里睡覺。就算被放入實驗室的“極夜”環(huán)境（不見光的全黑環(huán)境）中，它們依然能保持自己的“白天活動、夜里休眠”的節(jié)奏。

　　而在盒子的兩側(cè)，有兩束波長不同的光源——打開紅光，就會激活果蠅腦中的神經(jīng)元；綠光則會關(guān)掉神經(jīng)元的活性。

　　課題組由此發(fā)現(xiàn)一組功能相反的神經(jīng)元：當(dāng)睡覺時間到來時，DN1神經(jīng)元就會活躍起來，一邊傳遞睡眠指令，一邊去抑制LND神經(jīng)元，不能讓它們興奮起來，打擾到果蠅的睡眠。

　　“這也是為什么睡著的時候，不太會動的原因。”郭方說，因為生物在睡眠時，促進(jìn)運(yùn)動的LND神經(jīng)元被抑制了。

　　而DN1神經(jīng)元的功能是否正常發(fā)揮，決定了果蠅何時安然睡覺。

　　這一覺睡得好不好的秘密

　　軍旅出身的蒙哥馬利元帥曾經(jīng)在丘吉爾面前吹噓：“我每天黎明即起，身體百分之百健康。”蒙哥馬利活了89歲。

　　而維克多·雨果，則是大名鼎鼎的賴床貪睡鬼，他也活了83歲。

　　一個人需要睡多長時間？

　　2017年，約翰霍普金斯大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)鑒定出：果蠅的大腦中央，有一個EB-R2神經(jīng)元。這個長得像個方向盤的神經(jīng)元，決定了生物需要睡多久。

　　這一階段的實驗，住在96宮格“別墅”里的果蠅，要經(jīng)歷頻繁被驚醒的睡眠——每隔30分鐘被猛烈撞擊一下，驚醒的它們茫然四顧：發(fā)生什么事了？然后抓狂暴走，發(fā)現(xiàn)沒什么事，又再睡回去。

　　郭方課題組發(fā)現(xiàn)：當(dāng)DN1被激活的時候，它還有一個小動作，就是往大腦前側(cè)投射神經(jīng)遞質(zhì)，激活另一種叫做TuBu的神經(jīng)元。

　　TuBu神經(jīng)元是“方向盤”EB神經(jīng)元的“上級”，它給EB神經(jīng)元下指令。

　　郭方課題組首次觀察到：接到指令后，EB神經(jīng)元的一簇調(diào)節(jié)睡眠穩(wěn)態(tài)的神經(jīng)元EBR2，會發(fā)生高頻腦電波振蕩。這種振蕩越頻繁，睡眠質(zhì)量就越高，它們能夠幫助生物屏蔽掉有可能打擾睡眠的外界干擾。

　　神經(jīng)衰弱的人，也許就沒有這種腦電波，或者說發(fā)生頻率很低。

　　如果可以影響或誘導(dǎo)這種腦電波的發(fā)生頻率，讓人類保持更長時間的高效深度睡眠，那么我們將來可能少睡幾個小時，也能維持一整天的充足精力。

　　采訪那天，有八卦的記者問了郭方一句：“您哪年生的？”之前，我猜郭方是個90后，至少是個85后。

　　結(jié)果他說他今年36歲了。大家嚇一跳。

　　“因為我睡得好。”

　　是啊，在法國文學(xué)家伏爾泰看來，睡眠與希望是同等重要的事情。