药明在线|难怪大冬天起床特别困难！真不是因为懒……
▎药明康德内容团队编辑
立冬已过 ， 你那里降温了吗？随着冬天气温越来越寒冷 ， 早上起床也将变得越来越艰难 。 如果你也是寒冬起床困难户 ， 不用怪罪自己 ， 来看看神经生物学家最近在大脑中找到的科学解释 。
▲这项研究近期发表在《细胞》旗下的Current Biology
为了研究“睡和醒”如何受到外界温度的影响 ， 科学家们使用了模式生物果蝇作为研究对象 。 美国西北大学（Northwestern University）的Marco Gallio教授长期致力于研究果蝇是怎么感知温度的 。 他领衔的研究团队首次发现 ， 果蝇触角有一类神经细胞专门负责报告外界的低温 。 当环境温度低于果蝇的“舒适区”（25℃）时 ， 这种神经细胞就会持续活跃 ， 向大脑发出“寒冷”信号 。 而且 ， 气温越低 ， 信号越密集 。
识别出这些神经元后 ， 研究人员通过荧光标记、双光子钙成像技术 ， 并结合解剖学、神经遗传学等方法 ， 追踪到了果蝇的大脑内部 。 他们发现 ， 寒冷信息的主要接收者 ， 是位于睡眠-觉醒周期控制中心的一小组神经元 。
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【药明在线|难怪大冬天起床特别困难！真不是因为懒……】
▲ 随着气温从舒适的25℃开始下降 ， 感知寒冷的神经细胞TPN-II持续发送信号 ， 而脑中接收信号的神经细胞DN1a活动性持续受到抑制（图片来源：参考资料[1]）
果蝇和人类一样受到生物钟的调控 ， 日常的休息和活动以24小时为周期 。 它们也常在夜间休息 ， 而到了早晨 ， 随着光线逐渐变强 ， 控制睡眠-觉醒周期的神经网络促进清醒 ， 于是它们变得十分活跃 。
然而 ， 研究人员发现 ， 当寒冷信号持续传来 ， 脑中接收到信号的那组神经元很快活动性下降 ， 结果由光线促进清醒的神经网络被抑制 。 于是 ， 当气温降到较低的18℃时 ， 果蝇早上的活动明显减少——看起来它们似乎也睡起了懒觉 。
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▲相比舒适的25℃ ， 果蝇在寒冷的18℃早晨（横坐标0-3） ， 睡眠时间增加、活动时间减少 （图片来源：参考资料[1]）
研究人员指出 ， 通过研究果蝇的行为 ， 我们可以更好地了解为什么温度对睡眠调节至关重要 。 尽管果蝇是一种小型变温动物 ， 与人类的体温调节方式不同 ， 然而对于人类来说 ， 温度与睡眠的维持同样密切相关 ， 日光和温度的季节性变化也与睡眠的变化有关 。 在果蝇中发现的这一神经调节机制提供了线索 ， 有助于我们理解人类的大脑如何控制行为 。
“对温度的感知是生物的一种基础感知方式 。 我们在果蝇大脑中发现的机制 ， 包括神经环路的组织结构 ， 很可能同样适用于人类 。 ”Gallio教授解释道 ， “无论是对果蝇还是人类来说 ， 感觉系统都得解决同样的问题 ， 因此往往以相同的方式运作 。 ”
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图片来源：123RF
这项研究的第一作者Michael Alpert 博士补充说：“我们还没有充分了解睡眠是如何产生和调节的 ， 也不完全了解外部环境的变化如何影响睡意和睡眠质量 ， 但我们知道睡眠不足会造成很多后果 。 ”
明天 ， 你打算睡到几点起？
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