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醒来,睡眠基因

2008-05-15唐承革

百科知识 2008年8期
关键词:被试者早睡早起神经细胞

唐承革

有些人可以整晚不睡觉,第二天依然能精神抖擞地工作;而另一些人如果前一天晚上没有睡好觉,第二天工作起来就会昏昏沉沉。为什么人与人之间会有这样大的差别呢?现在科学家们找到了这个答案,这是你的睡眠基因在作怪。

首次找到控制人睡眠的基因

美国《科学》杂志上曾报道了一条消息:遗传学家首次发现了控制人类睡眠的基因。这项工作是科学家们对犹他州一个四代人都具有早睡早起习惯的家族进行遗传学研究,结果获得了这一重要发现。

这家人都是俗称“百灵鸟”型的人,是一个典型的早睡早起家族,他们每天下午开始犯困,晚上7点就非上床睡觉不可了,而到了次日凌晨4点,邻居们都在熟睡之际,这一家子又会不可思议地起来劳作。但是,除了早睡早起外,这家人的睡眠时间与深度等均与常人没有什么差别。

科学家们研究了这家人的基因样本后发现,这一家族睡眠周期行为的改变及其特定的遗传模式都是源于他们第2号染色体长臂上正常基因发生了突变,于是使这个家族变成了“百灵鸟”。

这项研究的意义是今后人们有可能采用基因疗法来矫正令人头痛的时差,治疗与睡眠有关的疾患。如果弄清楚了上述基因和它所产生蛋白的具体作用机制,就有可能造出同样作用的药物,改变人的睡眠时间。

摇摆基因

为了找到控制睡眠时间长短的基因,美国威斯康星大学的科学家西雷利利用果蝇进行了实验。因为果蝇的基因构成与人类类似,而且果蝇还和人一样喜欢每天在固定的时间睡觉。这项工作进行了4年,西雷利和他的同事对9000种发生突变的果蝇进行了基因筛选,从中找到了一种睡眠很少的果蝇,它们的睡眠时间只有野生果蝇的1/3。研究证明在睡眠受到剥夺时,对这种果蝇行为影响比普通果蝇少。

研究表明,这种类型果蝇睡眠大幅度减少是由于体内x染色体上一种“摇摆基因”发生了突变。“摇摆基因”是控制睡眠的主要基因,它可促进大脑释放一种蛋白质,这种蛋白质能够促使钾离子进入神经细胞。“摇摆基因”发生突变后,果蝇细胞膜间的化学物质传输过程被打乱,钾离子不能像往常那样自由地在细胞间传输,就无法进入神经细胞,这就是导致果蝇睡眠减少的原因。

这项研究给药学家一个启示,可以生产一种药物,加快神经系统中钾离子的传输,暂时抑制神经细胞的活动,这样就可以克服失眠的困扰。同样,也可以制造一种破坏神经系统中钾离子的传输过程的药物,让神经细胞变得更加兴奋,这样服药者就可以克服睡眠的干扰,多些时间进行工作。

长、短周期3基因

最近,在英国萨利大学进行了一项通过生理节律基因来预测被试者在睡眠剥夺期间完成智力任务的能力。早期研究证明周期3基因可以影响人睡眠。新的工作表明这个基因也可以影响注意广度、反应时间及缺乏睡眠人的短期记忆。

有两种类型的周期3基因,短周期3基因和长周期3基因。每个人都有两个这样的基因,所以你可能有两个长基因,两个短基因,或者是长短各一个。具有哪种基因取决于你父母的遗传。

英格兰萨里大学的科学家们研究了24名具有两个短的或者两个长周期3基因的被试者。实验时对这些被试者进行睡眠剥夺,即采用一些方法强迫这些被试者在40小时中不能睡觉,然后对他们进行了完成智力任务能力的测试。结果是在40小时睡眠剥夺后,与短周期3基因组比,长周期3基因组反应慢,回忆一串数字的能力也低,说明睡眠减少对长周期3的人影响更大。

我是一个喜欢睡觉的人,我一定是那种具有长周期3基因的人。你呢?(文章代码:0805)

[责任编辑]蒲晖

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