通过研究果蝇的大脑,科学家们发现,它们的神经元可以适应使昆虫在危险的情况下保持清醒,尽管它们很累,或者在辛苦一天后迅速入睡。该研究的结果将有助于创造治疗人类失眠症的新方法并提高睡眠质量。
当我们生病或睡眠不足时,我们就会感到更加困倦。然而,在危险或令人不安的情况下,无论疲劳程度如何,一个人都无法入睡。也就是说,调节睡眠的神经元能够以某种方式区分适当和不适当的睡眠。
为了揭示调节这一点的机制,圣路易斯华盛顿大学和美国堪萨斯城密苏里大学的科学家研究了果蝇的睡眠。他们的睡眠和起床习惯与我们相似:白天活跃,晚上睡觉,白天也喜欢小睡一会儿,尤其是在炎热的天气里。咖啡因使果蝇更活跃,而人类的安眠药使它们昏昏欲睡。因此,这项研究的结果发表在《公共科学图书馆·生物学》杂志上,将有助于开发治疗失眠症的新方法并提高人类的睡眠质量。
然而,我们和昆虫之间有一个显着的区别:果蝇的大脑比人类小一百万倍。这使您可以确定每个神经细胞在其中的作用。作者专注于控制果蝇睡眠和清醒的 24 个大脑神经元。
这些神经元接收并响应其他神经元以神经递质形式发送的信号。科学家们调查了外部刺激是否会影响果蝇的睡眠,以及它们的 24 个神经元如何对促进清醒的多巴胺和 allatostatin A 和促进睡眠的谷氨酸作出反应。众所周知,Allatostatin A 在饮食行为中发挥作用,现在它似乎在睡眠调节中也很重要。
睡眠可以增强记忆力,提高学习能力。忙碌了一天后,人类和苍蝇都睡得更多。科学家们已经证明,生活在一个充满亲戚和新信号的环境中,或者学习新的行为,会导致果蝇睡眠神经元的分子变化。他们对多巴胺变得不那么敏感,因此他们想睡得更多。
另一方面,当研究人员通过定期摇晃装有苍蝇的小瓶来扰乱苍蝇时,神经元会产生 allatostatin A 和谷氨酸。尽管很累,但两种相反信号的组合使果蝇在压力情况下保持清醒。
人类失眠的原因尚不完全清楚。一些证据表明,大脑中的睡眠中心如何解释神经信号存在遗传倾向。如果这个系统发生任何干扰,大脑就会收到相互矛盾的信号,一个疲惫的人就无法入睡。通过了解相反信号如何同时出现,科学家们可以开发出治疗失眠症的新方法。