环球科学|“熬夜不伤身”的方法找到了？编译魏潇吴娜

文章图片
编译魏潇吴娜
编辑魏潇
众所周知，睡眠不足最开始会表现为疲劳、乏力、易怒、难以集中注意力。少数经历过长期睡眠不足的人甚至会产生定向障碍、偏执和幻觉。
迄今已有多项动物研究告诉我们，长期睡眠不足是致命的，完全不睡会导致不可避免的过早死亡。然而，距离学界开始研究睡眠剥夺已经过了几十年，这个现象的一个核心问题然没有得到解决：为什么动物不睡觉就会死?
现在，哈佛医学院（HarvardMedicalSchool ， HMS）的神经科学家发现了睡眠不足和过早死亡之间的一种意想不到的因果关系。在果蝇的睡眠剥夺研究中，研究人员发现，在果蝇因“缺觉”而死之前，他们总能观察到肠道内活性氧分子（ROS）的大量积累。
如果果蝇肠道中的活性氧被抗氧化化合物中和并清除掉了，那么被剥夺了睡眠的果蝇仍然能保持活跃，并且逃脱早死的命运。后续的小鼠实验也得出了同样的结论。
这项研究结果6月4日发表在《细胞》（Cell）上，并为我们展现了一种全新的可能：在某些特定情况下，动物确实可以在不睡觉的情况下生存。这项研究为理解睡眠不足的全部后果开辟了新的方向，并可能帮我们在某一天找到抵消睡眠不足对人类的伤害的新方法。
寻找“缺觉”的致命原因
睡眠是科学家们长期以来一直在研究的课题，这一现象是构成生命的基本要素，但在很多方面依旧神秘。几乎所有已知的动物都需要睡觉或表现出某种类似睡眠的行为。如果没有足够的睡眠，就会产生严重的后果。在人类中，长期睡眠不足与心脏病、2型糖尿病、癌症、肥胖、抑郁等许多疾病都有关。
在动物模型中，长时间的完全睡眠剥夺会导致过早死亡——这一现象很早就被科学家注意到了。目前已知最早的完全睡眠剥夺实验发生在19世纪末：1894年，俄国生物化学家MariaMikhailovnaManaseina在一次国际医学会议上展示了用10只幼犬推行的睡眠剥夺试验结果，她与助手让这些可怜的动物一天24小时都在不停运动， 5天后这些幼犬就纷纷死亡。
为了回答睡眠不足是如何导致死亡的，当时的研究者纷纷将注意力集中在了睡眠的“起源地”——大脑上。 1898年，意大利学者LambertoDaddi对被剥夺了睡眠的狗的大脑进行了解剖，发现了明显的组织退行性损伤。随后的数十年内，来自多个国家的研究者纷纷跟随前辈们的脚步，寻找被剥夺了睡眠的大脑中的异常。但是由于缺乏有效对照组，人们无法确定他们观察到的脑组织损伤究竟是由长时间一刻不停地运动导致的，还是缺乏睡眠导致的。
这种困境（也可以说是残忍）的局面，在上世纪80年代得到了一些改善。美国芝加哥大学的睡眠研究者AllanRechtschaffen利用大鼠落水后会游泳求生的天性，设计了一种新装置：他将被剥夺了睡眠的大鼠（实验组）和能够睡觉的大鼠（对照组）成对饲养，如果实验组大鼠要睡着了，实验者会让两组动物都落水清醒一下；如果实验组保持清醒，那么对照组就能安稳地睡上一觉。这种设计成功地将过度刺激（比如长时间没有停歇的运动）和睡眠不足的影响区分了出来，证明睡眠不足与动物过早死亡之间存在明确关联：大鼠被剥夺睡眠15天（平均值）后，就纷纷死亡了，而对照组虽然也会频繁落水，但基本正常。
尽管Rechtschaffen的这项研究被后来的无数睡眠研究者引用在了自己的论文里，但他依然没能找到长期、严重睡眠不足致死的原因：被剥夺了睡眠的大鼠除了体重很轻、肾上腺肿大以外，和对照组相比几乎没有表现出任何明显的差异。
意料之外的发现
【环球科学|“熬夜不伤身”的方法找到了？】如今，睡眠研究依然集中在大脑和认知障碍等主题上，很少有人会在代谢或其他化学过程中寻找答案。但是哈佛大学布拉瓦特尼克研究所（BlavatnikInstitute）的神经生物学助理教授DraganaRogulja不这么认为。