Science:小时候睡眠不足的重要影响

【字体: 时间:2014年04月18日 来源:生物通

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  宾州大学Amita Sehgal教授领导的研究团队发现,使新生果蝇缺乏睡眠会大大降低它们繁衍后代的能力。这项研究首次在动物模型中,展示了幼年睡眠不足与成年后行为的关联。文章发表在本周的Science杂志上。

  

生物通报道:小时候,老妈总是催着你睡觉,现在科学研究告诉你,听妈妈话是没错的。

宾州大学Amita Sehgal教授领导的研究团队发现,使新生果蝇缺乏睡眠会大大降低它们繁衍后代的能力。这项研究首次在动物模型中,展示了幼年睡眠不足与成年后行为的关联。文章发表在本周的Science杂志上。

研究团队选择年幼果蝇进行研究,对它们进行睡眠干扰。“与成年果蝇相比,年幼果蝇睡得更多,而且这一现象在动物界并不罕见,”Sehgal说。“例如,人类婴儿、新生大鼠和新生果蝇都睡得很多。”(推荐阅读:睡眠质量差加速癌细胞生长

文章的共同作者Matthew Kayser,一直致力于解析睡眠缺乏与神经精神类疾病的关系。果蝇很容易进行遗传学操作,是一种经典的动物模型。研究人员希望通过果蝇研究回答两个问题:为何年幼的动物睡得多?以及,改变这一睡眠模式会产生怎样的后果?

果蝇大脑中的扇形体(dFSB)是促进睡眠的特殊区域,在与该区域有关的神经回路中,年幼果蝇生成的多巴胺非常少,多巴胺是一种促觉醒的神经递质。研究人员通过遗传学改造的果蝇向人们展示,过早活化这些回路,会对dFSB产生很强的抑制,减少果蝇的睡眠。

这一发现回答了第一个问题,Sehgal解释道:年幼果蝇生产的多巴胺少,以此保持dFSB的活性和高水平的睡眠。这些动物不仅比成年后睡得多,而且还更难被唤醒。

研究人员还发现,增加多巴胺的量会导致年幼果蝇失眠,并影响果蝇成熟后的求偶和交配能力。因此他们推测,失眠可能影响了年幼果蝇求偶回路的发育。

为了测试这一理论,研究人员针对一组与求偶有关的神经元进行了深入研究。他们发现,在缺乏睡眠的果蝇中,大脑区域VA1v中的求偶相关神经元比正常果蝇小。这说明睡眠缺乏的确可能改变果蝇的求偶行为。

Sehgal介绍,干扰睡眠会改变果蝇行为,这并不是一个新鲜事。在此之前,人们就曾干涉过果蝇的睡眠模式。但这项新研究揭示了受到失眠影响的特定神经网络。“我们发现的回路在年幼果蝇中活性较低。如果激活这个回路,就会破坏求偶相关回路的发育,并最终影响果蝇的求偶能力。”

“这项研究首次展示了幼年睡眠情况与成年后行为的关联”Sehgal说。

 

生物通推荐原文:A Critical Period of Sleep for Development of Courtship Circuitry and Behavior in Drosophila.

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