睏倦侵襲，大腦是如何抵抗困意的？

熬夜對我們來說，可能是家常便飯了。而至於其目的，可能是為了次日早晨的考試而突擊，也可能是因為一部精彩紛呈的影片而徹夜刷劇。無論如何，只要我們選擇了熬夜，那麼身體的睡眠需求就難以得到保障。睡眠對我們十分重要，仔細一想的話，可以一夜不睡的那些人也算是很厲害了。而現在，科學家們在睡眠的解密上取得了更進一步的發展。在《神經元(Neuron)》雜誌上，一篇新的文章正宣揚著這個研究小隊的觀點。

credit: 123RF

在人的腦幹中，有一個很小的部分，稱為「中縫背核(DRN, dorsal raphe nucleus)」。這個區域分泌血清素和其他化學物質。

來自加州理工學院的Viciana Gradinaru是這項研究的負責人員，他表示，實驗表明，中縫背核是人們保持清醒的重要器官。

「那些中縫背核受到過損傷的人在實驗中更嗜睡。不過，關於中縫背核在人體的睡眠/喚醒系統中的詳細作用，我們還不得而知。」

而論中縫背核所處的位置，它位於神秘的多巴胺細胞——中縫背核神經元(dorsal raphe nucleus neurons)上。那麼，生物的主觀清醒和其中的多巴胺活動有沒有什麼聯繫呢？這也是Gradinaru團隊目前的研究方向。考慮到小鼠的大腦和人腦有很多相似點，他們便從小鼠的大腦著手。

研究人員讓這些小鼠進行多種活動，同時監測他們體內的中縫背核神經元活動水平。這些活動有：攝食、求偶以及心情不悅。在這些情況下，小鼠的需要保持清醒。在各項試驗中，小鼠體內的中縫背核神經元都處於十分繁忙的工作狀態，孜孜不倦地將多巴胺發送到大腦的各個部分。

之後，研究人員又在小鼠清醒時追蹤了小鼠的中縫背核神經元活動情況。他們發現，當小鼠休息時，這些細胞也處於休眠狀態；而小鼠醒來時，細胞也隨之激活。

目前為止，研究人員知道了小鼠的清醒與否和其中縫背核神經元的活動關係，不過他們還不明白，是神經激活引起的清醒，還是清醒導致了神經激活。

為了獲得真相，受惠於光刺激基因工程(optogenetic)的方式，他們設置了可以隨光源有無而激活或休眠的神經元。之後，他們用這些光感細胞餵食小鼠，然後讓它們入睡。當小鼠熟睡時，他們便打開光源以刺激中縫背核神經元興奮，觀察實驗現象。果不其然，小鼠們紛紛從睡夢中驚醒。

而強制中縫背核神經元休眠恰恰有著相反的作用。受到影響的小鼠紛紛陷入沉睡，即使是危險的情形、紛擾的噪音和搔首弄姿的配偶都不能喚醒它們。

作者注釋道，他們的實驗只囊括小鼠，如果過於魯莽地將實驗結果代入人類，未免操之過急。

Gradinaru表示，為了謹慎實驗，他們還需要進行更多深層次的研究，在醫藥學領域上，該實驗還有很大的潛力。其可能將應用於失眠症和嗜睡症的療程，還可以緩解由於睡眠質量不足引起的伴發症，如抑鬱、躁鬱症和精神分裂症等等。

本文譯自 mentalfloss，由譯者 沸石 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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