發布日期:2018-06-22
科技日報北京6月21日電 (記者張夢然)據英國《自然》雜志近日在線發表的一項神經科學研究,美國科學家團隊發現,大腦中的蛋白質磷酸化水平可能驅動著睡眠欲望。該研究揭示了睡眠需求的分子基礎,強調了與睡眠有關的療法的潛在分子靶點。同時,也讓人們距離揭開睡眠的奧秘又近了一步。
晝夜節律可以使我們感知到地球自轉所引發環境的改變,確保了我們的睡眠,但這一點并不能解釋人類為何需要睡眠。理論認為,睡眠可以調節神經元的連接強度。果蠅實驗曾顯示,睡眠對其神經元活動有密切關系,睡眠被長時間剝奪的果蠅,其細胞對重復刺激的響應能力一致降低。但是,這種睡眠需求的分子基礎仍然不為人知。而且,盡管果蠅和哺乳動物有共同的基礎睡眠特征,這一點仍然沒有在哺乳動物身上得到驗證。
科學家此前認為,在哺乳動物中,所謂的“睡眠—覺醒”周期,應由一種平衡睡眠需求和實際睡眠時間的體內平衡機制驅動。鑒于此,美國德克薩斯大學西南醫學中心研究團隊,分析了睡眠剝奪和嗜睡(Sleepy)突變小鼠模型的腦蛋白磷酸化水平。研究中他們發現,總體磷酸化水平與睡眠需求相關。睡眠降低磷酸化水平,而長時間覺醒導致過度磷酸化和高睡眠需求。
研究團隊鑒定了80個蛋白(主要為突觸蛋白),其磷酸化狀態根據睡眠需要而發生改變。研究人員表示,這很引人深思,因為突觸可塑性也與睡眠有關。根據突觸平衡假說,睡眠使突觸有機會從其日常活動中恢復過來,維持平衡狀態。因此,突觸蛋白的磷酸化可能是維持突觸平衡和“睡眠—覺醒”平衡的關鍵。
來源:科技日報