贝斯以色列女执事医疗中心的临床研究人员Thomas Scammell在一篇综述中指出，在临床意义上睡眠仍然是一个生物学谜题。近几十年来，神经科学家们利用新技术确认多种控制睡眠/唤醒周期的大脑回路及对其产生影响的因素，比如咖啡因和光线。但是大脑的复杂性仍然使得人们很难理解这种独特且必要的动物行为。这篇综述在线发表在2月22日的《Neuron》上（点击左下角阅读原文）。 Scammell教授说：“过去十年中，神经科学家们使用新工具测试了大脑中特殊神经元的作用。如果我们知道了在大脑中起作用的相关因素，就可以开发出帮助人们入睡或者帮助困倦的人保持清醒的治疗方法。” 2000年以来新出现的两种技术使神经科学家们可以打开或关闭特定的神经元。在一种被称为“化学遗传学（chemogenetics）”的过程中，研究人员们使用药物（这种药物只对特定基因确定的细胞起作用）确定神经元的作用。光遗传学技术使用激光打开或关闭特定的大脑细胞。这些技术揭示出哪些神经回路能够促进整个大脑的清醒或者睡眠，尤其是在脑干和下丘脑中。 Scammell说：“我们现在可以更精确地研究神经元。这些技术很相似，但是光遗传学技术所需要的时间更短，只有几秒。利用化学遗传学技术，我们可以在数小时中观察大脑中的神经元被关闭或打开时发生了什么。” 近几年来，睡眠研究人员在睡眠的基础化学领域也取得了重要发现。上世纪90年代末，科学家们发现了一种新的化学物质，名为食欲素（orexin）的神经递质，这种物质对于维持长期清醒非常重要。食欲素生成受损会引起发作性嗜睡病，其特征是长期嗜睡和不规则的快速眼动睡眠（REM）。现在，药物公司开发出了人为抑制食欲素系统的药物来治疗失眠。研究人员还在试图开发模拟食欲素的药物来使人保持清醒。 Scammell说：“能起到食欲素作用的药物对于嗜睡症患者来说就像胰岛素对于糖尿病患者。” 神经科学研究还发现了控制昼夜节律的大脑回路。位于下丘脑深处的视交叉上核(SCN)负责控制昼夜节律。然而，SCN与影响人们睡眠习惯的社会规范并不匹配。 Scammell说：“人们在床上使用电子设备的时间越来越长，这使大脑认为自己还处于日光下。大脑内部时钟会重启，导致在早晨更难以醒来。” 手机和平板电脑只是导致三分之一美国人睡眠不良（每晚睡眠时间少于7至8小时）的原因之一。这也进一步提出了问题，为什么每个人对睡眠的需求量都不一样。睡眠缺乏与代谢疾病、癌症、情绪紊乱等疾病之间的关系也需要进一步的研究。 无数的神经元互相联系在一起，科学家们需要深度了解大脑内部的工作方式，才能理解这些调节睡眠的大脑回路如何相互作用。Scammell说：“这些大脑回路之间进行着大量的通信。我们的能力只能同时记录少量神经元的活动，这不足以理解整个大脑，但至少前进的方向是对的。” |
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