最近的娛樂(le) 新聞真的是層出不窮，當小編看到知名藝人趙英俊傳(chuan) 因長期熬夜導致疾病，最終英年早逝時，我等熬夜黨(dang) 瞬間嚇尿。現在的年輕人晚上1點到2點睡覺應該是主流了吧。睡眠到底對人體(ti) 健康有多大影響，睡眠到底是如何恢複機體(ti) 功能的？

近日，美國西北大學Ravi Allada課題組在Science Advances發表研究成果，他們(men) 詳細研究了經典動物模型果蠅的睡眠狀況，他們(men) 研究果蠅也會(hui) 深度睡眠 ，並且借助睡眠修複大腦機能。

1. 背景

睡眠需求是人類最基本的生理需求之一，是生物體(ti) 自我保護的一種機製。睡眠剝奪不僅(jin) 影響學習(xi) 能力、免疫功能，甚至可以抑製創傷(shang) 恢複。補償(chang) 性的睡眠可以在一定程度上緩解長期睡眠不足造成的不良影響。但睡眠到底是如何恢複機體(ti) 功能的，一直是一個(ge) 有趣但懸而未決(jue) 的問題。

一種理論認為(wei) ：睡眠激活的體(ti) 液流動可以清除大腦中的廢物（waste clearance）。腦脊液可以通過動脈周通路進入大腦實質，促進細胞間隙液對流，從(cong) 而幫助其清除大腦廢物。

果蠅作為(wei) 傳(chuan) 統遺傳(chuan) 學模型，其各項生命活動的分子機製和人類高度保守。經曆近百年的發展，其已經成為(wei) 了遺傳(chuan) 學操作最方便的模式動物之一，廣泛的應用於(yu) 神經生物學、發育生物學和免疫學等學科的研究之中。為(wei) 了更好的研究睡眠對廢物清除的作用，西北大學（Northwestern University）的Ravi Allada課題組，利用果蠅模型，建立了深度睡眠-大腦廢物清除的研究體(ti) 係，為(wei) 研究睡眠和修複的關(guan) 係，提供了高效的研究模型。該文章發表於(yu) 最新一期的Science子刊Science Advances。

2. 果蠅也會(hui) 深度睡眠

首先，果蠅是否像人類一樣，也有深度睡眠呢？深度睡眠是睡眠的一個(ge) 部分，也被稱作是“黃金睡眠”，隻占整個(ge) 睡眠時間的25%，其表現為(wei) 大腦活動深度靜息。該課題組將果蠅用膠水固定，然後用攝像機對果蠅的活動進行觀察。他們(men) 發現，果蠅確實存在深度睡眠期，其行為(wei) 表現是口器的快速吞吐，稱之為(wei) proboscis extension（PE）。我們(men) 日常生活中都見過蒼蠅，其降落在食物表麵時，會(hui) 通過口器吞吐進食。而果蠅在深度睡眠的時候，雖然沒有食物存在，仍發生了這種本應是食物誘發的現象。在這個(ge) 時期，果蠅的身體(ti) 活動基本停止(圖1 B)，震動喚醒的閾值升高（圖1 D），大腦活動深度抑製（圖1 F）。

圖1 果蠅深度睡眠期發生PE行為(wei)

3. 深度睡眠可以修複大腦

深度睡眠之中的這種無意識PE行為(wei) ，是否有益呢？為(wei) 了回答這個(ge) 問題，該團隊將放置果蠅的管子連接與(yu) 彈簧上，通過彈簧的彈力，讓管子和管中的果蠅狠狠的撞擊地麵，從(cong) 而造成腦震蕩。可以看到，腦震蕩後的果蠅，其PE指數顯著升高。用膠水固定口器，阻止PE的發生，則顯著提高了果蠅腦震蕩之後的死亡率，動物不睡也是扛不住的呀。

圖2 PE行為(wei) 幫助創傷(shang) 恢複

進一步的，深度睡眠期的PE能否促進廢物清除呢？首先作者利用遺傳(chuan) 學方法，在大腦中特異性表達luciferin，監測其清除情況。可以看到PE被抑製的果蠅，其清除大腦內(nei) 廢物的能力顯著降低（圖2 B,C）。腎髒是主要的廢物代謝器官，果蠅的腎髒稱之為(wei) 馬氏管。

為(wei) 了進一步證明深度睡眠產(chan) 生的PE促進廢物清除，作者使用藍色染料注射果蠅，果蠅整個(ge) 身體(ti) 呈現出藍色，稱之為(wei) 藍精靈果蠅，腎髒會(hui) 逐漸將藍色染料清除，藍精靈果蠅的比例會(hui) 逐漸降低。從(cong) 圖2 D和E中可以看到，PE被抑製的果蠅，其清除體(ti) 內(nei) 廢物的能力顯著降低。

最後，作者認為(wei) 。昆蟲中同樣存在深度睡眠，在深度睡眠期，果蠅的PE活動，跟人類中CSF促進ISF對流一樣，也會(hui) 會(hui) 促進體(ti) 液對流，從(cong) 而清除廢物保持機體(ti) 健康。但PE產(chan) 生的確切機製，仍待進一步的研究。

因此，盡可能保證高質量的睡眠，對我們(men) 擺脫亞(ya) 健康狀態，維持身體(ti) 正常機能，非常重要。



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