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2019-09-02 17:55
覺少還精力旺盛的人,宜加班,007那種

本文來自微信公眾號:學術經緯(ID:Global_Academia),原標題:《這種天賦你有嗎?神經科學家追蹤十年,揭秘新的“超人”基因》,題圖來自:東方IC


這個世界真的有一些“超人”。


他們不會飛,但他們擁有這樣一項超能力:每天比我們多出3個小時!


由于天賦異稟,他們每天只需要睡4~6小時,就足以獲得充分的休息——不需要鬧鐘,不是因為咖啡,更不是受996的鞭策,總之不是被逼的!比起“常人”需要7~9小時才能真正讓大腦完成充電,“天生的短睡眠者”可以說每天都贏在起跑線上。


加州大學舊金山分校(UCSF)的神經科學家傅嫈惠(Ying-Hui Fu)教授和同事Louis J. Ptá?ek教授一直在尋找這些人,以及他們背后的秘密。


▲研究天生短睡眠者的Louis J. Ptá?ek教授和傅嫈惠(Ying-Hui Fu)教授(圖片來源:USCF官網)


十年前,科學家第一次窺見真相。那是一對母女,她們很困惑自己每天早上4點左右就能起床,而且比起“早睡早起”者,她們晚上睡得并不算早。


檢查這對母女的基因序列時,傅教授在12號染色體的一個基因上發現了一個突變。她猜測,是這個DEC2基因的變化使這對母女早早起床。她制造了攜帶這個突變的轉基因果蠅和小鼠,發現果蠅和小鼠也獲得了超能力,分別可以每天少睡1、2個小時。這項結果當年發表在《科學》上,引起了轟動。


▲這篇發表在《科學》上的論文第一次發現可以促進少睡的基因(圖片來源:參考資料[2])


“在我們發現第一個短睡眠基因之前,人們沒有真正從基因的角度來思考睡多長時間的問題?!备到淌谡f。


在找出了第一個促使人天生少睡的基因突變后,這支研究團隊敏銳地推斷,以睡眠的復雜性來看,肯定還有其他尚未發現的短睡眠基因。事實上,隨著研究者找到更多連續幾代人天生睡得少的家族,發現上面所說的DEC2基因并不能完全解釋他們的超能力。


十年磨一劍!就在最近,這支研究團隊終于確定了讓人擁有短睡眠能力的第二個基因。這項成果發表于神經科學領域權威期刊《Neuron》。



利用基因測序和一種叫作“連鎖分析”的技術,科學家們梳理了整個家族的基因組,把特定性狀(在這里就是睡得少)與染色體上突變的確切位點關聯起來。


這一次,他們找到了一種名為ADRB1的基因。這個基因編碼的蛋白與腎上腺素的信號有關,當它發生特定的突變時,攜帶這一突變基因的人,每晚睡眠時間平均不到6小時。


▲編號為K50025的這個家族連續三代都有人因為攜帶ADRB1突變基因而天生睡得少(圖片來源:參考資料[1])


為了弄清楚新發現的這個基因為什么能讓人少睡,研究人員設計了一系列細胞實驗和動物實驗,檢驗突變版本和正常版本在功能上有啥不同。


他們發現,ADRB1基因在動物腦干中一個叫作背側腦橋的區域高度表達,而這個區域,正是負責調節睡眠的。


利用光遺傳學技術,研究人員讓腦橋部位那些表達ADRB1的神經元受到特異地調控。當這些神經元被激活后,有趣的現象發生了:本來睡得好好兒的小鼠立馬清醒!

▲光照激活表達ADRB1的神經元,促使處于NREM睡眠期的小鼠清醒過來(圖片來源:參考資料[1])


而當這些神經元中的ADRB1蛋白是突變版本時,促進清醒的神經元表現得更容易激活。進一步研究顯示,突變版本還讓大腦更容易被喚醒,并且在更長時間保持清醒。


不過,在研究睡眠的科學家們看來,解釋了為什么起得早、睡得少還不是全部,更令人好奇的問題是,為什么這些攜帶特殊基因的人似乎只“需要”較少的睡眠。


▲咖啡續命?不需要的(圖片來源:Pixabay)


研究中的天生短睡眠者,經過科學家的確認,都不是因為工作或其他原因被迫少睡,他們睡得少,精力還比普通人更旺盛。換句話說,常人需要長時間睡眠才能獲得的好處(比如清除腦內的有害物質),這些天賦異稟的人在短短不足6小時的睡眠中盡可獲得。


“天生的短睡眠者在睡眠質量和睡眠效率上都很高,”傅教授介紹,“我們研究這些人,是想要弄清楚睡一個好覺到底是怎么做到的,最終我們希望每個人都能睡得更好,過得更快樂、更健康?!?/p>


不多說了,就……懇請科學家們加油吧!


參考資料:

[1] Guangsen Shi et al., (2019) A Rare Mutation of β1-Adrenergic Receptor Affects Sleep/Wake Behaviors. Neuron. DOI: 10.1016/j.neuron.2019.07.026

[2] He, Y. et al, (2009). The transcriptional repressor DEC2 regulates sleep length in mammals. Science 325, 866–870.

[3] After 10-Year Search, Scientists Find Second ‘Short Sleep’ Gene. Retrieved Sep. 2, 2019, from https://www.ucsf.edu/news/2019/08/415261/after-10-year-search-scientists-find-second-short-sleep-gene


本文來自微信公眾號:學術經緯(ID:Global_Academia)



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