美國(guó)科學(xué)家最新研究發(fā)現(xiàn),，雖然絕大多數(shù)魚(yú)類(lèi)沒(méi)有眼瞼而無(wú)法像人類(lèi)一樣閉合眼睛,，但其實(shí)魚(yú)不僅像人類(lèi)一樣睡覺(jué)，而且可能遭受與人類(lèi)類(lèi)似的失眠困擾,。
對(duì)魚(yú)類(lèi)睡眠機(jī)制的研究有助于解開(kāi)人類(lèi)自身睡眠的密碼,。
也賴床
來(lái)自加州斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們經(jīng)過(guò)對(duì)斑馬魚(yú)的研究得出這一結(jié)論。研究論文發(fā)表于１６日出版的《科學(xué)公共圖書(shū)館生物學(xué)》月刊,。
論文作者橫川東平（音譯）說(shuō),，研究人員利用紅外線攝像機(jī)在黑暗中觀察魚(yú)缸里斑馬魚(yú)的活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)它們?cè)谝估飼?huì)停留在水面附近或魚(yú)缸底部,，不僅一動(dòng)不動(dòng),，還會(huì)把尾鰭低垂。
為證明斑馬魚(yú)尾鰭低垂時(shí)是處于睡眠狀態(tài),，研究人員用微弱電脈沖刺激它們活動(dòng),，隨后觀察它們是否會(huì)重回原先靜止?fàn)顟B(tài)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，斑馬魚(yú)受脈沖干擾后不久不僅恢復(fù)靜止?fàn)顟B(tài),，還會(huì)把這種狀態(tài)保持更長(zhǎng)時(shí)間,。
橫川說(shuō)，斑馬魚(yú)這種睡“回籠覺(jué)”的現(xiàn)象與人類(lèi)睡覺(jué)被吵醒后繼續(xù)蒙頭大睡,、有時(shí)還會(huì)賴床的情況相似,。
也失眠
科學(xué)家們?cè)谘芯窟^(guò)程中發(fā)現(xiàn)，魚(yú)類(lèi)不僅會(huì)睡覺(jué),，還可能患上失眠癥,。
研究人員選取一些帶有變異基因的斑馬魚(yú)，把它們的睡眠狀況與正常斑馬魚(yú)作比較,。結(jié)果顯示,，帶有變異基因的斑馬魚(yú)總體睡眠時(shí)間比普通斑馬魚(yú)少３０％，而且它們每次睡眠持續(xù)時(shí)長(zhǎng)也比普通魚(yú)短一半,。研究人員由此認(rèn)為,，這些帶有變異基因的斑馬魚(yú)正遭受與人類(lèi)類(lèi)似的失眠困擾。
研究人員解釋說(shuō),，斑馬魚(yú)之所以會(huì)產(chǎn)生失眠現(xiàn)象,，是因?yàn)轶w內(nèi)一種神經(jīng)肽感受器發(fā)生變異。這種神經(jīng)肽由位于下丘腦的神經(jīng)元分泌,。下丘腦在大腦中負(fù)責(zé)控制食欲,、睡眠等基本生理活動(dòng)，其神經(jīng)元分泌的神經(jīng)肽能夠?qū)Π唏R魚(yú)困倦與否產(chǎn)生影響,。
人體內(nèi)的同種神經(jīng)肽異常也能引起人的睡眠紊亂,。與魚(yú)類(lèi)不同的是，人體如果缺乏這種神經(jīng)肽,，則可能患上嗜睡癥,。
助解密
斑馬魚(yú)是一種常見(jiàn)觀賞魚(yú)類(lèi)。研究人員之所以選擇這種魚(yú)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,，一方面是因?yàn)樗鼈儽葘?shí)驗(yàn)用老鼠的培育成本更低,，另一方面則是因?yàn)樗鼈儞碛信c人類(lèi)相似的脊椎結(jié)構(gòu)。此外,，斑馬魚(yú)幼魚(yú)身體呈透明狀,，更加便于科學(xué)家直接觀察活體內(nèi)的神經(jīng)活動(dòng)。
參與研究的菲利普·穆雷恩博士說(shuō),，利用魚(yú)類(lèi)研究大腦中神經(jīng)肽變化對(duì)睡眠的影響，是一種更經(jīng)濟(jì),、更簡(jiǎn)便,、更快捷的方法。
研究帶頭人伊曼紐爾·米尼奧接受路透社采訪時(shí)說(shuō)，他們研究帶有變異基因魚(yú)類(lèi)的睡眠問(wèn)題,，目的在于弄清與控制睡眠有關(guān)的分子及大腦活動(dòng)是否會(huì)隨物種進(jìn)化而發(fā)展,。這有助于解決人類(lèi)對(duì)自身睡眠的疑問(wèn)。據(jù)米尼奧統(tǒng)計(jì),，大約２０００人中就有１人患有嗜睡癥,，但是很少有人意識(shí)到嗜睡也是一種疾病。
“很多人問(wèn)道,，我們?yōu)槭裁磿?huì)睡覺(jué),？睡覺(jué)有什么作用？”米尼奧說(shuō),，“我認(rèn)為首先要弄清大腦如何產(chǎn)生并控制睡眠,。這很可能為我們提供重要線索，以弄清睡眠為何會(huì)在生物中變成如此普遍的現(xiàn)象,。”（新華網(wǎng) 郜婕）
原始出處:
PLoS Biology
Received: February 14, 2007; Accepted: August 24, 2007; Published: October 16, 2007
Characterization of Sleep in Zebrafish and Insomnia in Hypocretin Receptor Mutants
Tohei Yokogawa1, Wilfredo Marin1, Juliette Faraco2, Guillaume Pézeron3,4, Lior Appelbaum1, Jian Zhang2, Frédéric Rosa3,4, Philippe Mourrain2, Emmanuel Mignot1,2*
1 Howard Hughes Medical Institute, Stanford University, Palo Alto, California, United States of America, 2 Stanford Center for Narcolepsy, Stanford University, Palo Alto, California, United States of America, 3 Ecole Normale Supérieure, Paris, France, 4 INSERM Unité 784, Paris, France
Sleep is a fundamental biological process conserved across the animal kingdom. The study of how sleep regulatory networks are conserved is needed to better understand sleep across evolution. We present a detailed description of a sleep state in adult zebrafish characterized by reversible periods of immobility, increased arousal threshold, and place preference. Rest deprivation using gentle electrical stimulation is followed by a sleep rebound, indicating homeostatic regulation. In contrast to mammals and similarly to birds, light suppresses sleep in zebrafish, with no evidence for a sleep rebound. We also identify a null mutation in the sole receptor for the wake-promoting neuropeptide hypocretin (orexin) in zebrafish. Fish lacking this receptor demonstrate short and fragmented sleep in the dark, in striking contrast to the excessive sleepiness and cataplexy of narcolepsy in mammals. Consistent with this observation, we find that the hypocretin receptor does not colocalize with known major wake-promoting monoaminergic and cholinergic cell groups in the zebrafish. Instead, it colocalizes with large populations of GABAergic neurons, including a subpopulation of Adra2a-positive GABAergic cells in the anterior hypothalamic area, neurons that could assume a sleep modulatory role. Our study validates the use of zebrafish for the study of sleep and indicates molecular diversity in sleep regulatory networks across vertebrates.
全文鏈接：
http://biology.plosjournals.org/perlserv/?request=get-document&doi=10.1371/journal.pbio.0050277
