您当前的位置 :星岛中文网>资讯频道 > 关注 > 正文
人为什么要睡觉?科学家给出答案
2021-11-22 11:03:38 来源:科技日报

人类一生中有三分之一的时间在睡觉,包括苍蝇、蠕虫甚至水母等无脊椎动物也会睡觉。在整个进化过程中,睡眠对所有具有神经系统的有机体来说都是普遍的,也是必不可少的。然而你有没有想过,为什么我们要睡觉?事实上,科学家多年来一直在寻找答案。据11月18日发表在《分子细胞》杂志上的一项新研究,以色列巴伊兰大学研究人员发现,大脑中的PARP1蛋白犹如“天线”,可向大脑发出睡眠和修复DNA损伤的时间信号,朝着解开这个谜团更迈了一步。

当我们醒着的时候,体内的稳态睡眠压力会增加,保持清醒的时间越长,这种压力就越大。在醒着的几个小时里,紫外线、神经元活动、辐射、氧化应激等因素会造成神经元中的DNA持续损伤。然而,大脑中过度的DNA损伤会带来危险,睡眠则可以“召唤”DNA修复系统。

斑马鱼睡眠时的神经活动特征与人类相似,是研究睡眠的对象。通过斑马鱼实验,研究人员确定,DNA损伤的累积是引起睡眠状态的驱动因素。当DNA损伤的积累达到最大阈值,稳态睡眠压力便增加到了触发睡觉的冲动,于是鱼进入了睡眠状态。随后的睡眠促进了DNA修复,从而减少了DNA损伤。

研究还发现,至少需要睡6小时才能减少稳态睡眠压力并修复DNA损伤。

那么,大脑中是什么机制告诉我们:该睡觉了?研究发现,PARP1蛋白是DNA损伤修复系统的一部分,是最先做出快速反应的蛋白之一。它可标记细胞中DNA损伤位置,并“招募”所有相关系统来清除DNA损伤。

通过遗传和药理学操作,PARP1的过表达和敲低(表达下调)实验表明,增加PARP1不仅可促进睡眠,还可增加睡眠依赖修复。相反,抑制PARP1会阻断DNA损伤修复的信号。结果就是,这些鱼没有完全意识到它们累了,因而不会进入睡眠模式,造成DNA损伤没有得到及时修复。同样的实验结果也在小鼠身上得到了验证。

这一新发现描述了如何在单细胞水上解释睡眠的“事件链”。这种机制可解释睡眠障碍、衰老和神经退行疾病(如帕金森病和阿尔茨海默症)之间的联系。研究人员相信,未来的相关研究将能拓展到更多其他的动物,包括从低级无脊椎动物到人类。

分享到:
版权和免责申明

凡注有"星岛中文网"或电头为"星岛中文网"的稿件,均为星岛中文网独家版权所有,未经许可不得转载或镜像;授权转载必须注明来源为"星岛中文网",并保留"星岛中文网"的电头。

精选 导读

国货出海后也成为外国消费者的“香饽饽”

面部护理套装、手机、休闲裤、扫地机器人 双11期间,国货备受国内消费者青睐,而乘着跨境电商的东风,国货出海后也成为外国消费者的

发布时间: 2021-11-10 11:46

今年山东省高校毕业生突破66万人 总量创历史新高

健全完善一次性创业补贴制度,在创办企业缴纳职工社会保险费的,给予不低于1 2万元的一次性创业补贴。记者日前获悉,今年山东省高校毕业生

发布时间: 2021-11-10 11:45

阿克苏今年大力实施生态修复和荒漠化治理工程

新疆阿克苏位于天山南麓塔克拉玛干沙漠北缘,降雨量稀少、蒸发量大、气候干燥。然而,如今行走在阿克苏各地,天蓝、地绿、水清。在这里,人

发布时间: 2021-11-10 11:43

专区里的低碳发展新趋势 “低碳”热席卷各大展区

将废弃的塑料奶瓶粉碎熔化后,制成改性沥青来铺设道路;使用碳捕捉技术,制备清洁产品的表面活性剂;纯氢燃料电池系统在发电时只排水,不产生

发布时间: 2021-11-10 11:41

国家铁路电煤发送量持续高位运行

记者从中国国家铁路集团有限公司(以下简称国铁集团)获悉,该公司坚决贯彻落实国家电煤保供要求,扎实开展今冬明春发电供暖用煤运输保供专项

发布时间: 2021-11-10 11:40