肥尾鼠狐猴是已知人類發(fā)現(xiàn)的第一種會休眠的靈長類動物
新浪科技訊 北京時間9月11日消息,,據(jù)近日杜克大學(xué)的一項研究稱,,對肥尾鼠狐猴(學(xué)名:Cheirogaleus medius)休眠機(jī)制的研究,,或許將有助于人類未來進(jìn)行遠(yuǎn)距離太空探索,,或者治療心臟病,、中風(fēng),、頭部外傷等造成的身體損傷,。
肥尾鼠狐猴是人類發(fā)現(xiàn)的第一種會進(jìn)行休眠的靈長類動物,,生活在馬達(dá)加斯加,。它們?yōu)橐剐行詣游铮w型很小,,甚至能裝入衣服口袋中,。一個德國研究團(tuán)隊在2004年發(fā)現(xiàn),肥尾鼠狐猴是與人類親緣關(guān)系最近的,,能進(jìn)行長時間休眠的動物,。
這一發(fā)現(xiàn)引起了杜克大學(xué)研究人員的關(guān)注,這所大學(xué)剛好擁有一個狐猴研究中心和一個睡眠實驗室,。研究人員很快發(fā)現(xiàn)另外兩種馬達(dá)加斯加狐猴也能夠休眠,。杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院睡眠實驗室主任安德魯·D·克里斯塔爾(Andrew D. Krystal)博士對此非常感興趣,他與狐猴研究中心的一位主管進(jìn)行了交流,,提出了這樣的問題:肥尾鼠狐猴是如何將新陳代謝的速度減慢下來,,進(jìn)入昏睡的狀態(tài)?它們的腦電波是什么樣子,?它們睡覺嗎,?他們合作對這些問題進(jìn)行了研究。
以往的研究顯示,,睡眠對保持身體新陳代謝的活力十分關(guān)鍵,,慢性的睡眠剝奪能夠改變食物攝取方式,引起體重增加,,導(dǎo)致對胰島素的敏感性并影響荷爾蒙水平,。肥尾鼠狐猴是否會因為休眠而不需要那么多的睡眠呢?這能否回答有關(guān)人體生理學(xué)的問題,?
安德魯·D·克里斯塔爾博士還是一名精神科醫(yī)師,,他說:“肥尾鼠狐猴是在基因上最接近人類的會休眠的動物,因此它最有可能為我們提供有價值的信息,,理解人體被誘導(dǎo)進(jìn)入休眠狀態(tài)的潛力等問題,。”
“如果我們想要前往宇宙深處進(jìn)行探索,,路程要花費100年,,那我們?nèi)绾尾拍苻k到?”克里斯塔爾說,,“我們或許可以誘導(dǎo)一段休眠期,,讓人在很長一段時間內(nèi)不需要使用太多的生理功能,當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地的時候再蘇醒過來,?!?
從更加實用的角度上,休眠狀態(tài)也可以幫助心臟病等疾病的醫(yī)療修復(fù),?!叭绻芙档图?xì)胞對氧氣的需求,,我們就可以深入患病部位,打通堵塞,,而不會對心臟造成大的損傷,,”克里斯塔爾說,“同樣的原理也可以應(yīng)用在中風(fēng)或其他身體部位的外傷上,,特別是腦部外傷,。大腦對缺氧非常敏感?!?
克里斯塔爾等人的研究發(fā)表在近期的PLOS One在線版上,。研究稱,這些在溫暖氣候中能進(jìn)行休眠的靈長類,,具有與其他寒冷氣候中休眠動物截然不同的睡眠模式,,這可能意味著溫度對新陳代謝的調(diào)節(jié),?!斑@些動物能在相當(dāng)溫暖的氣候中蟄伏,”克里斯塔爾說,,“它們在白天32攝氏度的氣溫中恢復(fù)活力,,而在4.5攝氏度的夜間則顯得無精打采?!?
另外一種被研究很多的哺乳動物北極地松鼠則沒有在休眠期間表現(xiàn)出睡眠,。但這種松鼠會偶爾啟動新陳代謝的“引擎”,進(jìn)入沒有快速眼動的睡眠狀態(tài),。它們的新陳代謝似乎會“蘇醒”,,然后進(jìn)入非快速眼動的睡眠,而這一過程似乎與溫度調(diào)節(jié)有關(guān),。
肥尾鼠狐猴在一年中有差不多7個月會進(jìn)入休眠(被稱為“torpor”)的生理狀態(tài),,此時它們的體溫調(diào)節(jié)會停止,新陳代謝變得緩慢,。在休眠時,,肥尾鼠狐猴的心跳速率能從每分鐘120次降低到僅有每分鐘6次,呼吸變得極為緩慢,。與大多數(shù)哺乳動物不同,,肥尾鼠狐猴的體溫并沒有一直保持穩(wěn)定,它們能隨著外界氣溫變化,,在一天之中體溫變化幅度達(dá)25攝氏度,。
對大多數(shù)哺乳動物而言,體溫在一天之內(nèi)變化幾攝氏度就可能威脅生命,,但對肥尾鼠狐猴而言,,休眠是它們在馬達(dá)加斯加漫長干燥的冬季保存能量的一種方式,。這是一年中食物和水源都十分匱乏的階段。
研究中發(fā)現(xiàn),,肥尾鼠狐猴在休眠中有好幾天都沒有出現(xiàn)與深度睡眠相關(guān)的慢波,、低振幅的大腦活動。在休眠時,,這些狐猴只顯示出與快速眼動睡眠有關(guān)的大腦活動,,但只在冬季溫度上升到25攝氏度的時候才出現(xiàn)。我們已經(jīng)知道,,在快速眼動睡眠中,,哺乳動物會暫停對溫度的響應(yīng)。有關(guān)體溫,、新陳代謝和睡眠之間關(guān)系的信息,,對了解人類是否也能進(jìn)入休眠狀態(tài)非常關(guān)鍵。研究人員或許在不久的將來就能解開人類休眠——很可能在基因?qū)用嫔稀闹i題,。
睡眠看起來“對這些動物十分重要,,它們會從蟄伏狀態(tài)中喚醒過來,這同時也是一種能量消耗很高的行為,,”克里斯塔爾說,,“對此應(yīng)該有個很好的解釋,睡眠似乎與這一過程存在聯(lián)系,?!?
“這里有各種各樣有趣的可能性,聽起來有點像科幻小說,,”克里斯塔爾說,,“不過我認(rèn)為在根本上,是醫(yī)療上的應(yīng)用給予了我們研究的動機(jī),。這也是從長遠(yuǎn)看我們?yōu)槭裁匆鲞@項研究的原因,。” 通過探究肥尾鼠狐猴和其他動物在休眠機(jī)制上的相似性,,研究者或許有朝一日能誘導(dǎo)人體進(jìn)入類似休眠的狀態(tài),。接下來,研究團(tuán)隊將返回馬達(dá)加斯加的高地,,研究另外一類能夠休眠的動物:馬島猬科的種類,。(任天)