美國科學(xué)家最新研究發(fā)現(xiàn)，雖然絕大多數(shù)魚類沒有眼瞼而無法像人類一樣閉合眼睛,，但其實魚不僅像人類一樣睡覺，而且可能遭受與人類類似的失眠困擾。
對魚類睡眠機(jī)制的研究有助于解開人類自身睡眠的密碼。
也賴床
來自加州斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們經(jīng)過對斑馬魚的研究得出這一結(jié)論,。研究論文發(fā)表于１６日出版的《科學(xué)公共圖書館生物學(xué)》月刊,。
論文作者橫川東平（音譯）說,，研究人員利用紅外線攝像機(jī)在黑暗中觀察魚缸里斑馬魚的活動,，發(fā)現(xiàn)它們在夜里會停留在水面附近或魚缸底部，不僅一動不動,，還會把尾鰭低垂,。
為證明斑馬魚尾鰭低垂時是處于睡眠狀態(tài)，研究人員用微弱電脈沖刺激它們活動,，隨后觀察它們是否會重回原先靜止?fàn)顟B(tài),。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，斑馬魚受脈沖干擾后不久不僅恢復(fù)靜止?fàn)顟B(tài),，還會把這種狀態(tài)保持更長時間,。
橫川說，斑馬魚這種睡“回籠覺”的現(xiàn)象與人類睡覺被吵醒后繼續(xù)蒙頭大睡,、有時還會賴床的情況相似,。
也失眠
科學(xué)家們在研究過程中發(fā)現(xiàn)，魚類不僅會睡覺,，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，把它們的睡眠狀況與正常斑馬魚作比較,。結(jié)果顯示,，帶有變異基因的斑馬魚總體睡眠時間比普通斑馬魚少３０％，而且它們每次睡眠持續(xù)時長也比普通魚短一半,。研究人員由此認(rèn)為,，這些帶有變異基因的斑馬魚正遭受與人類類似的失眠困擾。
研究人員解釋說,，斑馬魚之所以會產(chǎn)生失眠現(xiàn)象,，是因為體內(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，其神經(jīng)元分泌的神經(jīng)肽能夠?qū)Π唏R魚困倦與否產(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,。與魚類不同的是，人體如果缺乏這種神經(jīng)肽,，則可能患上嗜睡癥,。
助解密
斑馬魚是一種常見觀賞魚類。研究人員之所以選擇這種魚作為實驗對象,，一方面是因為它們比實驗用老鼠的培育成本更低,，另一方面則是因為它們擁有與人類相似的脊椎結(jié)構(gòu),。此外，斑馬魚幼魚身體呈透明狀,，更加便于科學(xué)家直接觀察活體內(nèi)的神經(jīng)活動,。
參與研究的菲利普·穆雷恩博士說，利用魚類研究大腦中神經(jīng)肽變化對睡眠的影響,，是一種更經(jīng)濟(jì),、更簡便、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說,，他們研究帶有變異基因魚類的睡眠問題，目的在于弄清與控制睡眠有關(guān)的分子及大腦活動是否會隨物種進(jìn)化而發(fā)展,。這有助于解決人類對自身睡眠的疑問,。據(jù)米尼奧統(tǒng)計，大約２０００人中就有１人患有嗜睡癥,，但是很少有人意識到嗜睡也是一種疾病,。
“很多人問道，我們?yōu)槭裁磿X,？睡覺有什么作用,？”米尼奧說，“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
