神经生物学|性欲促使头脑保持清醒的最新证据

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研究结果表明，在某些情况下，包括果蝇在内的其他动物完全可以消除睡意，而不是延迟睡眠。这项研究让科学家们不得不重新衡量睡多睡少对生命的意义。

两个系统论

睡眠本质上似乎受昼夜节律（circadian）和自我平衡（homeostatic）两个系统驱动。24小时持续续航的昼夜节律系统使你在固定的时间感到疲惫或精力充沛。

自我平衡系统则主要跟踪以往的睡眠情况，在醒着的时候帮机体评估“睡眠压力”。清醒时间太长或睡眠时间太短都会导致睡眠压力，在机体进入下一次睡眠时，就会自发地比平时更深更长，这一调节过程被称作“睡眠反弹（sleep rebound）”。

虽然这两个系统可以解释大部分睡眠问题，但诸如焦虑、饥饿和体温等因素也参与机体的睡与不睡决策。然而这些因素与大脑有关睡眠的部分保持关联的程度很难测定，比如饥饿既与新陈代谢信号有关，也与脑部信号有关。

其他影响因素

针对这些难以测定的因素，《eLife》9月13日发表了一篇来自帝国理工学院的答卷：性欲对睡眠的影响只与大脑信号有关。

在果蝇实验中，研究小组发现，让雄性果蝇接近一只从未交配过的雌性果蝇后，即使将雌蝇移走，它们也会24小时保持清醒，根本不会经历睡眠反弹。

带头研究员Esteban Beckwith博士说：“过去我们曾认为动物都需要睡眠反弹，但这项研究提出了质疑，社会或环境因素是否能克服睡眠程序。该遗传模型亦可用于受其他因素驱动的睡眠压力研究。”

实验设计

在实验中，雄性果蝇首先被放置在玻璃试管中，然后释放一只雄性果蝇或一只处女雌蝇进入试管。这两种情况都会让最初的雄蝇24小时保持清醒。

拿走入侵雄性，最初的雄蝇会经历睡眠反弹，但与雌蝇交配过的雄蝇并不需要弥补失去的睡眠。

当雌雄果蝇第一次接触后，它们会在随后的30分钟内结伴同行，30分钟后，雌蝇不再热衷于交配活动，但接下来的23个小时雄蝇有一半时间仍在积极求爱。

研究人员发现使雄蝇保持清醒的是雌性果蝇留下的一些化学物质。研究发现，尽管单纯使用这些化学物质的抑制睡眠效果不如一只活生生的雌蝇对雄蝇的影响强烈，但这些信息素确实足以抑制睡眠。

研究人员还鉴定出了与这些化学物质有关的神经元，后者也被证明与保持清醒有关。所有实验结果表明，性兴奋与睡眠之间存在因果联系。

项目领导人之一Di Giorgio Gilestro博士的实验室自主开发了一款仪器，使果蝇睡眠迹象的视频监控成为可能。

“睡眠是动物的基本属性，许多在果蝇身上发现的睡眠结论最终都在其他动物（包括哺乳动物和人类）身上得到了验证，”Gilestro博士说。“果蝇是一个伟大的遗传模型，在果蝇身上我们能更方便地研究睡眠反弹等效应，因为我们有可以监视数千只果蝇的自动化设备！”

有些人终身睡得很少，却也能保持健康长寿。睡眠对人类的影响是一个看似浅显实际“水很深”的课题。

原文标题：

Regulation of sleep homeostasis by sexual arousal

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