热得打瞌睡？其实很有道理

在最炎热的夏天，你可能会发现自己会在中午忍不住开始打瞌睡。在一些地方，在一天中最热的中午“小憩一下”已经成了一种习惯。

然而事实证明，这可能不仅仅是文化习惯那么简单，它背后可能存在着非常强大的潜在生物学机制。神经生物学家已经开始发现了一些蛛丝马迹。

在《当代生物学》上的一篇新论文中，研究人员发现，果蝇被“预设”在中午打盹。研究发现了果蝇脑中的一个对高温产生反应的“温度计”回路，它同样与睡眠有关。

  温度的影响  

我们可能都有这样的感觉，夏夜感觉更难入睡，在秋冬寒冷的早晨则总是“起床困难”。

温度的变化会影响到人类和其他动物行为的许多方面，从饮食和活动水平，到睡眠-觉醒周期都在其列。温度可以为动物提供了提示——是时候适应季节的变化了。它对睡眠的影响甚至有可能相当极端，比如，一些动物决定一口气睡掉整个季节，就像冬眠的熊那样。

但是，感觉神经元和控制这一周期的神经元之间的联系仍然有很多谜团没有解开，介导温度和睡眠中心之间相互作用的具体脑回路在很大程度上仍未被描绘出来。

科学家一直认为，果蝇是研究“我们为什么要睡觉”和“睡眠对大脑有什么作用”等重大问题的一个绝佳生物模型。它们不会像人类通宵时那样试图扰乱自己的本能，还可以让研究人员探索像光和温度这样的外部线索对细胞通路的影响。

2020年，团队找到了一个只在寒冷天气下活跃的“脑中温度计”，这项新研究正是对类似的高温“温度计”回路的后续探索。它首次确定了果蝇头部的“绝对热”受体，它们对高于25摄氏度的温度会产生反应，那是果蝇最喜欢的温度。

事实证明，常见的实验室果蝇（Drosophila）已经与人类形成了密切的联系，几乎遍布整个地球。它最喜欢的温度与人类的喜好相当，这似乎不足为奇。

正如团队根据之前关于低温的论文结果所预期的那样，他们发现，接收有关热的信息的大脑神经元，是更广泛的调节睡眠的系统的一部分。

当与冷通路平行的热通路被激活时，促进午间睡眠的目标细胞会维持更长的时间。这就导致了午睡的增加，使果蝇躲开一天中最热的时候。

  温度通路如何影响睡眠  

这项研究是由一项为期10年的长期项目促成的，这个长期项目产生了首个完整的动物（果蝇）神经连接图谱，也叫作连接组。

有了连接组，研究人员就可以借助计算机系统，找出果蝇约10万个脑细胞间所有可能的连接。然而，即使有了这个极其详细的路线图，研究人员仍然需要弄清楚脑中的信息是如何从A点传送到B点的，这篇论文有助于填补这一空白。

科学家认为，高温与低温的不同通路是有道理的，因为高温和低温对生理和行为的影响截然不同。这种区分也可能反映了基于地球冷热循环的一种进化过程。例如，在人类大脑的睡眠中心，可能被一个特定的感觉通路直接锁定，现在可以在这项工作的基础上继续进行研究。

下一步，团队希望弄清楚冷、热通路的共同目标，从而发现两者各自如何影响睡眠。团队还非常有兴趣研究，温度对行为和生理的长期影响，以便了解全球变暖的影响，看看物种对温度变化的适应性如何。

#创作团队：

撰文：Måka

排版：雯雯

#参考来源：

https://news.northwestern.edu/stories/2022/08/why-heat-makes-us-sleepy

https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(22)01209-X

#图片来源：

封面图：Ivan Radic, Flickr, CC BY

首图：Northwestern University