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        果蠅深睡眠階段,具有廢物清除功能

        2021-08-17 06:13:44
        海外星云 2021年5期
        關(guān)鍵詞:深度功能

        睡覺(jué)這個(gè)事情我們?cè)偈煜げ贿^(guò),但是真正了解其作用的并不多。對(duì)睡眠科學(xué)來(lái)說(shuō),睡覺(jué)是由淺入深再變淺的過(guò)程,來(lái)回交替直到醒來(lái)。

        深度睡眠也被稱作是“黃金睡眠”,用黃金來(lái)比喻可知這一環(huán)節(jié),可見(jiàn)其重要性之大。對(duì)于有睡眠障礙的人來(lái)說(shuō),他們很難進(jìn)入深度睡眠,同時(shí)也會(huì)伴有頭痛、記憶力下降、情緒失落等一系列問(wèn)題。此外,提高深度睡眠時(shí)間和質(zhì)量,可以改善我們的身體狀態(tài)。

        研究人員在幾乎每種動(dòng)物中都發(fā)現(xiàn)了睡眠活動(dòng),包括無(wú)脊椎動(dòng)物,但是目前尚不清楚無(wú)脊椎動(dòng)物的睡眠功能是否與哺乳動(dòng)物相似。美國(guó)西北大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)系教授巴特·范·阿爾芬用果蠅這一無(wú)脊椎動(dòng)物模型,找到了果蠅深睡眠階段的證據(jù),該階段具有廢物清除功能。

        “喙是果蠅的攝食器官,用于味道和食物的攝取,”Bart vanAlphen說(shuō)?!拔覀冏⒁獾搅肃沟闹芷谛赃\(yùn)動(dòng)(PES)過(guò)程內(nèi)果蠅通常不活動(dòng)(腿,翅膀或梳理動(dòng)作),發(fā)生在果蠅深度睡眠階段。”PES被定義為喙的延長(zhǎng)和縮回,此過(guò)程大約需要1.4秒的時(shí)間,時(shí)間恒定,幅度可變。

        PES有助于傷口康復(fù)

        PES階段會(huì)不會(huì)與人類睡眠階段功能相似有助于傷口恢復(fù)?“我們假設(shè)誘發(fā)急性傷害會(huì)增加PES,”Bart van Alphen說(shuō)?!盀榱藴y(cè)試這一點(diǎn),使用HIT法誘導(dǎo)全身受傷,即將蠅裝在附有彈簧的小瓶中,通過(guò)拉彈簧并釋放彈簧,小瓶會(huì)猛烈撞擊橡膠塊,造成全身撞擊傷害。”結(jié)果表明,這種急性內(nèi)傷并不影響系蠅的總睡眠,反而PES立即增加5倍。如果人為控制PES的增加,會(huì)提高果蠅的死亡率,這表明PES有助于傷口康復(fù)。

        PES有助于清理廢物

        為了測(cè)試睡眠廢物清理功能研究人員設(shè)置兩組對(duì)照,其中一組果蠅人為控制“喙延長(zhǎng)”。給兩組果蠅注射了非代謝染料,當(dāng)染料通過(guò)血淋巴擴(kuò)散時(shí),用磷酸鹽緩沖液(PBS)注射蒼蠅會(huì)在幾秒鐘內(nèi)變成完全藍(lán)色。結(jié)果表明,通過(guò)每小時(shí)目視檢查兩組對(duì)照中藍(lán)色蒼蠅數(shù)量,確定了在非人為控制“喙延長(zhǎng)”組中,藍(lán)色蒼蠅數(shù)量減少得更快,這進(jìn)一步證實(shí)了PES有助于清理廢物。

        一系列的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了了研究人員的猜想,廢物清除是一種古老的深度睡眠的恢復(fù)性功能,存在于果蠅和人類共同的祖先當(dāng)中。蒼蠅和人類似乎都具有獨(dú)立進(jìn)化的機(jī)制,進(jìn)化出了機(jī)械解決方案,以增加睡眠期間的血流動(dòng)力學(xué)振蕩。

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