斑马鱼|别熬夜了！只有睡觉，才能拯救你断裂的DNA https://p0.ssl.img.360kuhttps://p0.s

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如果将人比作一台依靠电池运行的机器，清醒时的学习、思考和运动等行为和安稳、平静的睡眠则分别对应着放电和充电的过程。类似于在手机上看视频、玩游戏会更快消耗电量，一些活动也会加速人体的“放电”过程，让人更需要休息。
比如当你生病时，你的免疫系统需要与一些病毒、细菌或癌细胞激烈作战；或者你为了考试和工作，脑袋需要不停歇地运转一整天；又或者是你外出活动了一整天……这些时候，你睡觉的时间往往会更长，睡眠也会更深。
当机器没有电时，它就不能继续工作；当身体放完“电”时，你也会感觉到该休息了。与机器不同的是，人体更复杂。虽然你可以在打“鸡血”后继续熬夜、连轴运转，但这一切都是有代价的。当你不愿意按时回到床上时，你的身体就正式进入深度“磨损”状态了。

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每个熬过夜的人可能都切身体会过这种“磨损”的代价：身心俱疲，甚至某些部位隐隐作痛，对疼痛的感知力降低，注意力无法集中……很多研究已经证实，在睡眠不足时，我们的大脑首当其冲，它会无法形成新记忆和自我清洁，导致有毒物质在大脑中富集并引发炎症，进一步导致记忆减弱、脑细胞受损。
此外，缺觉还会影响我们的生物钟、加重心血管系统的负担，肠道中也会开始堆积有害物质，从而引起炎症。这些效应都在增加人类过早死亡和寿命缩短的风险。在一些极端情况下，缺少睡眠还会直接导致死亡。看到这里，你是否有个疑问：人为什么需要那么长的睡眠时间（成年人一天应当睡至少7个小时）？或者从根本上说，人究竟为什么需要睡眠？
需要睡眠的动物
近年来，科学家发现了一个现象：不只是人，所有被研究过的、有神经系统的动物都需要睡觉，小到线虫、昆虫，大到包括人在内的各种哺乳动物。但各种动物需要的睡眠时间差异很大——大象每天只要睡2个小时，夜猴（night monkey，通常在夜间活动）却需要多达17个小时。除了睡眠时长不同，各种动物的睡觉方式也不同。一些动物睁着眼也可以睡觉，例如鸟类和海豚演化出了两个半脑交替休息的方式，可以边睡觉边活动。可惜的是，人没法做到这些。
如果这些有神经系统的动物都需要睡觉，我们可以推测，也许是神经系统中发生的某些改变，促使动物需要睡眠。近期，以色列两所大学的科学家找到了答案，并将研究成果发表在《分子细胞》（Molecular Cell）上，这一发现或许揭示了生物需要睡眠的一个普遍原因——为了修复神经活动时裂开的DNA。

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相比于安静的状态，在日常的活动中，或者在面对更需要脑力的学习、记忆任务或者突发情况时，大脑中的神经元需要更快地表达某些基因。为了适应各种变化，细胞不可能在冗长的DNA链上逐个找到需要表达的基因，更高效的办法是DNA双链直接断开，让大量要用到的基因先表达，并在断裂位点做好标记，过后再进行修复。除了神经元以外，人体其他细胞中的DNA也会由于各种情况出现损伤，也需要进行修复。
虽然DNA双链断裂是神经活动中一个关键且正常的过程，但如果不及时修复，这会带来很严重的后果。这种损伤也称为DNA双链断裂，是最具有细胞毒性的一种DNA损伤，通常发生在癌症、神经退化和衰老等过程中。不过，DNA双链断裂的修复过程十分复杂，需要激活多条信号通路、募集多种酶和蛋白复合体，因而需要较长的时间。
在白天，机体的活动增加，DNA的损伤也会累积，避免这些损伤的危害的唯一办法就是修复它们。但细胞在白天是没有时间的，需要将更多的资源用在其他生命活动上，最后修复工作就拖到了晚上。研究人员发现，为了能让细胞按时进行修复，随着神经元DNA损伤累积，睡眠压力（也称为恒定睡眠驱力，homeostatic sleep drive）会逐渐增加，强迫人去睡觉。在睡眠中，这种压力水平会逐渐下降、回到一个低谷，让我们醒来时感觉全身放松，充满活力。
斑马鱼也要睡觉
睡眠压力的来源有很多。如上文所述，当免疫系统、神经元和体细胞工作一段时间后，人体内有毒的代谢物和神经系统损伤都会增加，导致睡眠压力增加。在新的研究中，科学家研究了斑马鱼的睡眠活动，证实了斑马鱼在清醒时，DNA双链断裂数量会逐渐增加。