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科學研究：控製睡眠的基因

來源：環球科學

發布時間：2021-06-02

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科學研究：控製睡眠的基因

圖片來源：Pixabay
從上世紀50年代起，科學家就知道快速眼動（REM）睡眠階段的存在，這個階段與夢境有關，同時有助於學習和記憶。然而，快速眼動的生理機製是什麽，對科學家來說一直是個謎。現在，一項研究發現，有兩個基因在快速眼動過程中起著關鍵作用。
研究人員發現，與正常小鼠相比，缺少Chrm1和Chrm3兩個基因的小鼠睡眠時間更短，並且幾乎探測不到有快速眼動階段。相關研究已發表在《細胞·報告》（Cell Reports）雜誌上。日本理化生研究所生物係統動力學研究中心的上田泰己（Hiroki Ueda）是這項研究的負責人，他說，這是科學家第一次找到調控快速眼動睡眠的關鍵基因。

圖片來源：Pixabay
上田泰己和同事把研究重點放在神經遞質乙酰膽堿（acetylcholine）及位於神經元內的受體上。早前的研究認為，乙酰膽堿對快速眼動睡眠有調節作用，但上田泰己的團隊想弄清楚，這一過程到底涉及哪些基因和受體。
使用改進版本的基因編輯工具CRISPR/Cas9，他們得到7隻實驗小鼠，它們缺少編碼不同乙酰膽堿受體的基因。然後，研究人員使用腦電圖和肌電圖記錄了這些基因編輯小鼠的快速眼動睡眠階段和非快速眼動睡眠階段。同時作為對照，研究人員還對8隻正常小鼠進行了測量。

圖片來源：Pixabay
研究人員發現，與正常小鼠相比，沒有Chrm1和Chrm3兩個基因的小鼠睡眠時間更短，幾乎沒有經曆快速眼動睡眠階段。隻缺少Chrm1基因的小鼠快速眼動睡眠階段更短並且更碎片化，而隻缺少Chrm3基因的小鼠則非快速眼動睡眠階段更短。
日本築波大學國際綜合睡眠醫學研究所的林悠（Yu Hayashi，未參與本項研究）說，新研究似乎意味著，快速眼動睡眠並不是維持生命所必需的，基因編輯後的小鼠似乎避開了對快速眼動睡眠階段的需求，又或者，控製著小鼠快速眼動睡眠的是更深的腦層，研究人員還沒有探測到。到底是哪種情況，還需進行更多研究才能確認。
上田泰己說，新發現可以解釋，為什麽快速眼動睡眠會影響人們的睡眠和情緒，以及與快速眼動階段有關的噩夢會影響抑鬱和其他疾病。
撰文：蒂姆·霍尼亞克（Tim Hornyak）
翻譯：馮布
文章來源：環球科學

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