那些天天跟打了雞血一樣精神抖擻的人，原來是天生的？
想必大家都有過這樣的經歷：紅著眼熬夜複習的內容其實記不得多少，通宵後困到行屍走肉反應遲鈍，越失眠脾氣越暴躁……
睡眠不僅影響記憶和心理健康，睡太少也會直接對免疫系統產生危害。研究人員曾在健康的年輕人中做實驗，發現哪怕被試們只有一個晚上睡4 個小時，第二天他們體內某種抗癌免疫細胞的數量也會減少 70% 。
但你身邊可能也有這樣的朋友，每天睡得比你少，卻依然顯得精神抖擻，幹勁十足。
此前，科學家們就發現，有某些特定的基因突變和天生的夜貓子相關聯，失眠也可能有其基因層面的解釋。最新的睡眠研究中，果蠅又為人類作出了卓越貢獻。它們犧牲了自己的正常睡眠，幫助研究人員得出結論：睡眠需求多和需求少，可能是受多個基因調控的結果。
你的生物鐘，你的時型
據美國國家睡眠基金會統計，約四千七百萬的成年人缺少足夠的睡眠。每年，由睡眠不足導致的工傷和生產力下降可造成 18 億美金的損失。大約 120 萬起車禍——總數的五分之一——都和疲倦不堪的司機有關。睡得太少的代價，是上千條性命。
然而，關於睡眠的機制還有太多未解之謎。研究睡眠是如此重要，以致於 2017 年諾貝爾生理學或醫學獎的評審委員會決定將此獎頒給三位揭秘調控生物鐘的秘密的科學家們。
生物鐘或者晝夜節律存在於人體每個細胞和器官中。位於下丘腦前部、視交叉上方的視交叉上核（suprachiasmatic nucleus, SCN），是調節從進食、睡眠到荷爾蒙分泌各種生命活動的節律的重要生物中心。當光線照在視網膜上，神經信號把「這是白天」傳輸到 SCN，後者便統一調控體內諸多的生物鐘，使之同步運轉，並與外界環境日夜變化的線索相一致。
但我們的身體如何對這些光暗線索產生反應，其實是因人而異的。科學家們對於早起和晚起星人有一個特殊的名詞，叫「時型」（chronotype）。
時型為早型的人，可能太陽一出就會開始他們的日間生理活動，甚至在天亮之前。
但時型為晚型的人可能還要再睡一個小時，哪怕他們也在同一時間接收到了太陽的光線。
可能大家都有體會，一個人的時型會隨年齡增長而變化：小時候醒得早，青春期起不來，然後成人之後又變得越來越容易早起。
時型的個人差異也與基因有關。當研究人員讓被試們在不用上班或上學的日子裡記錄睡眠模式的時候，11 點睡 7 點起的人最多，是一個平均時型。當晚型人平日里被強迫早起的時候，他們表示會像坐飛機飛過了幾個時區一樣難受。
平均時型的人的 SCN 會在 9 點就下令分泌睡眠激素褪黑素，讓他們覺得困，腸胃蠕動也減緩，10 點半左右體溫降低，準備入眠。然後早上 6 點半的時候，在 SCN 的調節下血壓升高，慢慢蘇醒， 10 點達到思維最靈敏的狀態。
但對於晚型人來說所有這些生理活動都發生得更晚，他們也無力改變。
「保證生物節律的健康是一切健康的基礎，」 南加州索爾克生物研究所的博士後艾米麗·馬努基恩說。她研究人類的晝夜節律生物學。「我們會注意我們怎麼吃怎麼運動睡了多少，什麼時候睡也是一個保持健康的重要方面。」
想知道你的時型？這有一個測試
（需要科學上網）：https://well.blogs.nytimes.com/2011/11/18/so-you-think-you-can-be-a-morning-person
有人是早型時型有人是晚型的原因在於，SCN 里的腦細胞有一些「時鐘基因」，它們的活動在一天之中的不同時間被激發、關閉，隨之所生產的蛋白質的量也呈波浪狀起伏。
這些蛋白質作為信號，調節各種生理現象。研究以早起出名的家庭時，科學家們發現，同一家庭的成員都攜帶有相同的「時鐘基因」基因突變。也就是說，習慣早起還是晚睡，在某一程度上說，是遺傳的。
果蠅帶來的答案
到底是哪些基因起作用？12 月中旬，來自美國國家衛生院心肺及血液研究所的科學家在《公共科學圖書館：遺傳學》（PLoS Genetics）上發表了關於睡眠時間研究的最新進展。
他們從野生型果蠅開始，通過反覆交配長睡和長睡果蠅，短睡和短睡果蠅，經過 13 代後人工挑選出了兩組迥然不同的果蠅：每日 700 分鐘睡眠組和每日 100 分鐘睡眠組。
接著，研究人員對這兩組果蠅的基因進行了全面的對比。他們發現，睡得多和睡得少的果蠅們共有 126 處明顯的不同，分布於 80 個基因中。這些和睡眠時間長短相關的基因裡面，很多也是已知的重要細胞生物學通道的一部分，比如大腦發育、記憶和學習等通道。
蘇珊·哈比森（Susan Harbinson）是這篇文章的主要作者之一。她說，「這個研究特別有趣的一點是，我們並沒有使用這一領域很多實驗室都會用到的轉基因果蠅或者基因工程的手段。
我們只用了自然中原本存在的基因物質來創造長睡和短睡的果蠅。」哈比森說，在他們的研究之前，大家並不知道如此極端的睡眠時間能否存在於自然的果蠅群體中。
另一個有意思的發現是，在哈比森的果蠅中，長睡和短睡者的壽命和普通的野生型果蠅並沒有區別。由此可推斷這兩組人工挑選出的果蠅沒有生理上的缺陷。
也許，只要單一個體能獲得其身體所需的睡眠量，這個量和群體中的平均值的差得多一點也沒關係。該實驗告訴我們，至少，這個推斷在你是一隻果蠅的情況下是成立的。
如果相同的實驗發現能在人體中被複制，那麼科學家們將有望開闢一條新的途徑，以研究和眾多睡眠相關的健康問題，比如失眠以及猝睡症。更多類似的研究也可能會幫助解開人類的睡多睡少之謎。
答魔科研社區
發現科研生活中的更多樂趣
分享與眾不同的見解
結交志同道合的好友
TAG:答魔科研社區 |