为什么有人每天睡得少却很精神?科学家发现“短睡基因”
为什么有人每天睡得少却很精神?科学家发现“短睡基因”
为什么有人每天睡得少却很精神?科学家发现“短睡基因”大多数人都清楚充足(chōngzú)睡眠是至关重要的,经典观点认为:每晚睡足 8 小时,第二天才能精力充沛地学习、工作,否则就会昏昏沉沉,注意力不(bù)集中,情绪(qíngxù)也容易烦躁。
然而我们有时候却会遇到一些例外(lìwài),他们每天仅需睡 3-6 小时(xiǎoshí),却依然活力满满,学习工作两不误。他们仿佛能多出好几个小时的时间(shíjiān)去学习、娱乐或工作。
这群人(zhèqúnrén)被称为“自然短睡者(natural short sleepers)”,科学家发现,他们的(de)秘密就藏在基因里。
揭开“短睡者(shuìzhě)”的神秘面纱
其实,不同生物的睡眠(shuìmián)模式本来就(jiù)不太一样。比如,大象每天仅(jǐn)睡 2-4 小时,而树懒则要睡 15-20 小时。这种差异背后,反应的是物种在长期进化中对生存环境和(hé)能量消耗的不同适应策略。人类的睡眠同样经历了(le)漫长的演化,而“自然短睡者”的出现,就像一道独特的窗口,帮助(bāngzhù)科学家从遗传和进化的角度,重新审视(shěnshì):人真的一定要睡八小时吗?有些人天生就能少睡也照常运行,他们的大脑和身体到底有什么特别之处?
美国加州大学旧金山分校的科研团队,在(zài) 21 世纪初接触到一批每晚睡眠 6 小时或更少的研究(yánjiū)对象,其中一对母女引起了特别关注。研究人员对母女俩的基因(jīyīn)组进行(jìnxíng)深入分析后,有了重大发现:在调节人体昼夜节律的基因中,存在一个罕见突变。
人体的(de)昼夜节律如同一个精密(jīngmì)的时钟,由(yóu)位于下丘脑(xiàqiūnǎo)的视交叉上核(SCN)控制。SCN 通过接收外界(wàijiè)的光线、温度等环境信号,来调整人体的生理节奏。当光线变化时,视网膜会将信号传递给 SCN,SCN 再通过神经和体液(tǐyè)调节,影响身体各个器官和系统的活动,从而维持“睡眠-觉醒”周期的稳定。而这对母女基因中(zhōng)的突变,很可能干扰了 SCN 的正常功能,进而改变了她们的睡眠需求。
SCN 能够(nénggòu)感受光线变化从而调整人体生理节奏。图片(túpiàn)来源:Wikipedia
这个在母女(mǔnǚ)基因中发现的突变,就(jiù)像是打开睡眠奥秘之门的一把钥匙。
这一发现吸引了其他有类似(lèisì)睡眠(shuìmián)习惯的人主动(zhǔdòng)联系实验室进行 DNA 检测。随着研究(yánjiū)对象增多,该团队的数据越来越丰富。到目前为止,他们已鉴定出与自然短睡眠特征相关的 4 个基因中的 5 种(zhǒng)突变,而且不同家族的突变存在差异,呈现出家族特异性。这表明,睡眠与基因的关系十分复杂,可能涉及多个基因的协同作用,不同家族的基因突变可能通过(tōngguò)不同的途径影响睡眠。
新(xīn)发现:SIK3 基因突变
在探索的(de)(de)道路上,研究团队又有了新突破。他们在自然短睡(shuì)眠者的 DNA 中发现了新的 SIK3 基因突变。它能影响大脑中一种酶的活性,而这种酶正是决定我们需要睡多久的关键之一。
巧合的是,此前日本研究人员在 SIK3 基因中还发现过另(lìng)一种突变,这种突变会导致小鼠(xiǎoshǔ)异常(yìcháng)嗜睡。同一种基因,不同突变却产生相反效果,让睡眠与基因的关系更加神秘。
为深入了解新发现的 SIK3 基因突变(jīyīntūbiàn),研究团队对小鼠进行基因改造,使其携带(xiédài)该突变。
结果令人惊讶,这些小鼠每天睡眠(shuìmián)时间(shíjiān)比正常小鼠减少约 31 分钟(小鼠通常(tōngcháng)每天睡 12 小时左右(zuǒyòu))。研究还发现,这个突变影响的酶在大脑突触中活性最强,为“睡眠有助于大脑重置”的理论提供了支持。
大脑突触是(shì)负责神经元之间传递信息的关键部位,其功能对于(duìyú)学习、记忆和认知(rènzhī)等功能至关重要。“睡眠(shuìmián)有助于大脑重置”这一理论认为,睡眠不仅仅是休息,更是大脑清理代谢废物和修复受损神经元连接的时期。携带 SIK3 基因突变的个体,其生产的酶可能(kěnéng)让突触的工作效率提高了,因而让大脑具备了更高效的“清理修复系统”,使得在较(jiào)短的睡眠时间内,就能完成这些重要的生理过程,从而满足大脑正常功能的需求(xūqiú)。
虽然(suīrán) SIK3 基因的发现(fāxiàn)令人兴奋,但科学家们对它的作用仍(réng)有不同看法。美国哈佛医学院的神经学家 Clifford Saper 就认为,虽然突变(tūbiàn)小鼠睡眠时间减少,但幅度有限,说明 SIK3 突变可能并非降低睡眠需求的主因(zhǔyīn)。另外,从进化的角度来看,睡眠是一种高度保守的生理行为,在漫长的进化过程中,睡眠模式的形成受到多种因素的综合影响,包括环境压力(huánjìngyālì)、能量平衡和生存需求等。单一基因突变不太可能完全决定(juédìng)睡眠需求的变化。
但他也(yě)肯定了该研究的意义,此次基因突变导致小鼠异常睡眠(shuìmián)模式的发现,与之前对 SIK3 的认知相符,有助于理解嗜睡(shìshuì)的生物学基础。
嗜睡症是一种常见的睡眠障碍,患者(huànzhě)会出现白天过度嗜睡、难以控制的困倦发作等症状,严重影响生活质量(zhìliàng)和工作安全(ānquán)。通过研究 SIK3 基因突变与小鼠嗜睡之间的关系,科学家可以(kěyǐ)深入了解嗜睡症的发病机制,为开发新的治疗方法提供理论依据。
睡眠(shuìmián)调节机制仍在探索
尽管已经发现多个与自然短睡眠相关的基因突变,但关于这些基因及其变异如何普遍影响睡眠的机制,目前(mùqián)还没有明确答案(dáàn)。
研究发现,“有没有这个基因”虽然很重要,但是“基因有没有被(bèi)启动”也同样关键(guānjiàn)。用专业术语来(lái)说(láishuō),这与基因的(de)表达调控有关,但是简单来理解就是,每个基因都有一个“开关”,它什么时候打开、打开多大(也就是通过这个基因制造的蛋白质的多少),都会影响睡眠。
而这些“开关”不仅受遗传影响,还会受到环境因素的调控(tiáokòng)。
比如长期处于高压力工作(gōngzuò)环境的人群,即使本身没有睡眠(shuìmián)相关基因突变,也更容易出现(chūxiàn)睡眠问题,这可能是环境因素“开启”或“关闭”了某些与睡眠相关的基因。此外,饮食、运动等生活方式(fāngshì)因素也可能通过影响基因表达,间接影响睡眠质量。
如果我们能真正读懂这些睡眠基因的(de)运作(yùnzuò)方式,未来也许真的能实现“定制睡眠”——
对于失眠的(de)人,或许可以开发出调节特定基因表达的药物,不再只是靠存在(cúnzài)副作用的传统治疗药物;
对于嗜睡症患者,可以通过修复相关基因,让他们摆脱(bǎituō)白天困倦(kùnjuàn)、注意力不集中的痛苦;
对于普通人来说,甚至有可能通过基因检测,量身定制睡眠方案(fāngàn),最大限度提升(tíshēng)休息效率。
在未来,随着(suízhe)研究不断深入,我们有(yǒu)望发现(fāxiàn)更多与睡眠相关的基因和影响因素。也许有一天,我们真能(zhēnnéng)像科幻电影中那样,通过合理调整基因,拥有更科学的睡眠模式,在保证充足休息的同时,有更多时间去追求有意义(yìyì)的生活。 但是在那之前,我们仍需依据现有的睡眠科学知识,养成良好的睡眠习惯,呵护自己的身体和大脑。
保持规律的(de)作息时间(zuòxīshíjiān)、创造舒适的睡眠环境、避免睡前使用电子设备等(děng),这些简单的生活方式调整都有助于提高睡眠质量,为我们的生活和工作提供充足的能量。
作者丨花茶 青岛(qīngdǎo)农业大学

大多数人都清楚充足(chōngzú)睡眠是至关重要的,经典观点认为:每晚睡足 8 小时,第二天才能精力充沛地学习、工作,否则就会昏昏沉沉,注意力不(bù)集中,情绪(qíngxù)也容易烦躁。
然而我们有时候却会遇到一些例外(lìwài),他们每天仅需睡 3-6 小时(xiǎoshí),却依然活力满满,学习工作两不误。他们仿佛能多出好几个小时的时间(shíjiān)去学习、娱乐或工作。
这群人(zhèqúnrén)被称为“自然短睡者(natural short sleepers)”,科学家发现,他们的(de)秘密就藏在基因里。
揭开“短睡者(shuìzhě)”的神秘面纱
其实,不同生物的睡眠(shuìmián)模式本来就(jiù)不太一样。比如,大象每天仅(jǐn)睡 2-4 小时,而树懒则要睡 15-20 小时。这种差异背后,反应的是物种在长期进化中对生存环境和(hé)能量消耗的不同适应策略。人类的睡眠同样经历了(le)漫长的演化,而“自然短睡者”的出现,就像一道独特的窗口,帮助(bāngzhù)科学家从遗传和进化的角度,重新审视(shěnshì):人真的一定要睡八小时吗?有些人天生就能少睡也照常运行,他们的大脑和身体到底有什么特别之处?
美国加州大学旧金山分校的科研团队,在(zài) 21 世纪初接触到一批每晚睡眠 6 小时或更少的研究(yánjiū)对象,其中一对母女引起了特别关注。研究人员对母女俩的基因(jīyīn)组进行(jìnxíng)深入分析后,有了重大发现:在调节人体昼夜节律的基因中,存在一个罕见突变。
人体的(de)昼夜节律如同一个精密(jīngmì)的时钟,由(yóu)位于下丘脑(xiàqiūnǎo)的视交叉上核(SCN)控制。SCN 通过接收外界(wàijiè)的光线、温度等环境信号,来调整人体的生理节奏。当光线变化时,视网膜会将信号传递给 SCN,SCN 再通过神经和体液(tǐyè)调节,影响身体各个器官和系统的活动,从而维持“睡眠-觉醒”周期的稳定。而这对母女基因中(zhōng)的突变,很可能干扰了 SCN 的正常功能,进而改变了她们的睡眠需求。

SCN 能够(nénggòu)感受光线变化从而调整人体生理节奏。图片(túpiàn)来源:Wikipedia
这个在母女(mǔnǚ)基因中发现的突变,就(jiù)像是打开睡眠奥秘之门的一把钥匙。
这一发现吸引了其他有类似(lèisì)睡眠(shuìmián)习惯的人主动(zhǔdòng)联系实验室进行 DNA 检测。随着研究(yánjiū)对象增多,该团队的数据越来越丰富。到目前为止,他们已鉴定出与自然短睡眠特征相关的 4 个基因中的 5 种(zhǒng)突变,而且不同家族的突变存在差异,呈现出家族特异性。这表明,睡眠与基因的关系十分复杂,可能涉及多个基因的协同作用,不同家族的基因突变可能通过(tōngguò)不同的途径影响睡眠。
新(xīn)发现:SIK3 基因突变
在探索的(de)(de)道路上,研究团队又有了新突破。他们在自然短睡(shuì)眠者的 DNA 中发现了新的 SIK3 基因突变。它能影响大脑中一种酶的活性,而这种酶正是决定我们需要睡多久的关键之一。
巧合的是,此前日本研究人员在 SIK3 基因中还发现过另(lìng)一种突变,这种突变会导致小鼠(xiǎoshǔ)异常(yìcháng)嗜睡。同一种基因,不同突变却产生相反效果,让睡眠与基因的关系更加神秘。
为深入了解新发现的 SIK3 基因突变(jīyīntūbiàn),研究团队对小鼠进行基因改造,使其携带(xiédài)该突变。
结果令人惊讶,这些小鼠每天睡眠(shuìmián)时间(shíjiān)比正常小鼠减少约 31 分钟(小鼠通常(tōngcháng)每天睡 12 小时左右(zuǒyòu))。研究还发现,这个突变影响的酶在大脑突触中活性最强,为“睡眠有助于大脑重置”的理论提供了支持。
大脑突触是(shì)负责神经元之间传递信息的关键部位,其功能对于(duìyú)学习、记忆和认知(rènzhī)等功能至关重要。“睡眠(shuìmián)有助于大脑重置”这一理论认为,睡眠不仅仅是休息,更是大脑清理代谢废物和修复受损神经元连接的时期。携带 SIK3 基因突变的个体,其生产的酶可能(kěnéng)让突触的工作效率提高了,因而让大脑具备了更高效的“清理修复系统”,使得在较(jiào)短的睡眠时间内,就能完成这些重要的生理过程,从而满足大脑正常功能的需求(xūqiú)。
虽然(suīrán) SIK3 基因的发现(fāxiàn)令人兴奋,但科学家们对它的作用仍(réng)有不同看法。美国哈佛医学院的神经学家 Clifford Saper 就认为,虽然突变(tūbiàn)小鼠睡眠时间减少,但幅度有限,说明 SIK3 突变可能并非降低睡眠需求的主因(zhǔyīn)。另外,从进化的角度来看,睡眠是一种高度保守的生理行为,在漫长的进化过程中,睡眠模式的形成受到多种因素的综合影响,包括环境压力(huánjìngyālì)、能量平衡和生存需求等。单一基因突变不太可能完全决定(juédìng)睡眠需求的变化。
但他也(yě)肯定了该研究的意义,此次基因突变导致小鼠异常睡眠(shuìmián)模式的发现,与之前对 SIK3 的认知相符,有助于理解嗜睡(shìshuì)的生物学基础。
嗜睡症是一种常见的睡眠障碍,患者(huànzhě)会出现白天过度嗜睡、难以控制的困倦发作等症状,严重影响生活质量(zhìliàng)和工作安全(ānquán)。通过研究 SIK3 基因突变与小鼠嗜睡之间的关系,科学家可以(kěyǐ)深入了解嗜睡症的发病机制,为开发新的治疗方法提供理论依据。
睡眠(shuìmián)调节机制仍在探索
尽管已经发现多个与自然短睡眠相关的基因突变,但关于这些基因及其变异如何普遍影响睡眠的机制,目前(mùqián)还没有明确答案(dáàn)。
研究发现,“有没有这个基因”虽然很重要,但是“基因有没有被(bèi)启动”也同样关键(guānjiàn)。用专业术语来(lái)说(láishuō),这与基因的(de)表达调控有关,但是简单来理解就是,每个基因都有一个“开关”,它什么时候打开、打开多大(也就是通过这个基因制造的蛋白质的多少),都会影响睡眠。
而这些“开关”不仅受遗传影响,还会受到环境因素的调控(tiáokòng)。
比如长期处于高压力工作(gōngzuò)环境的人群,即使本身没有睡眠(shuìmián)相关基因突变,也更容易出现(chūxiàn)睡眠问题,这可能是环境因素“开启”或“关闭”了某些与睡眠相关的基因。此外,饮食、运动等生活方式(fāngshì)因素也可能通过影响基因表达,间接影响睡眠质量。
如果我们能真正读懂这些睡眠基因的(de)运作(yùnzuò)方式,未来也许真的能实现“定制睡眠”——
对于失眠的(de)人,或许可以开发出调节特定基因表达的药物,不再只是靠存在(cúnzài)副作用的传统治疗药物;
对于嗜睡症患者,可以通过修复相关基因,让他们摆脱(bǎituō)白天困倦(kùnjuàn)、注意力不集中的痛苦;
对于普通人来说,甚至有可能通过基因检测,量身定制睡眠方案(fāngàn),最大限度提升(tíshēng)休息效率。
在未来,随着(suízhe)研究不断深入,我们有(yǒu)望发现(fāxiàn)更多与睡眠相关的基因和影响因素。也许有一天,我们真能(zhēnnéng)像科幻电影中那样,通过合理调整基因,拥有更科学的睡眠模式,在保证充足休息的同时,有更多时间去追求有意义(yìyì)的生活。 但是在那之前,我们仍需依据现有的睡眠科学知识,养成良好的睡眠习惯,呵护自己的身体和大脑。
保持规律的(de)作息时间(zuòxīshíjiān)、创造舒适的睡眠环境、避免睡前使用电子设备等(děng),这些简单的生活方式调整都有助于提高睡眠质量,为我们的生活和工作提供充足的能量。
作者丨花茶 青岛(qīngdǎo)农业大学

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