斑马鱼帮助科学家揭开睡眠的起源之谜

睡眠在整个动物界是无处不在的。然而，它们的睡眠方式因物种而异。更重要的是，尽管研究人员尽了最大的努力，我们仍然对睡眠有很多不了解。即使是最基本的问题，比如“它有什么好处？”没有一个明确的答案。但这并不意味着没有好的进展。一项新的研究正在帮助科学家们解开睡眠的一些奥秘。令人惊讶的是，这项研究描述了斑马鱼大脑中的睡眠模式与人类睡眠模式惊人地相似。斯坦福大学的研究人员利用先进的成像技术展示了斑马鱼在睡眠状态之间的循环，从快速眼动(REM)睡眠到非快速眼动睡眠。这种模式不仅出现在人类身上，也出现在大多数哺乳动物、鸟类和蜥蜴身上。这是科学家首次在鱼类身上发现rem睡眠，根据科学家对鱼类和哺乳动物进化关系的理解，rem睡眠至少在4.5亿年前就已经进化出来了。科学家们意识到鱼可以根据它们的行为来睡觉，但是新的研究必须通过观察某些生理标记来证明这一点。寻找睡眠证据的最佳地点是大脑，尤其是神经元中的钙水平。当这些水平达到峰值时，意味着大脑处于活跃状态，也就是说没有睡觉。为了发现这些模式，研究人员对斑马鱼进行基因改造，使其产生一种蛋白质，当它与神经元中的钙相互作用时，会发出荧光绿色。研究人员重点研究了只有两周大的斑马鱼，这段时间里，斑马鱼仍然是透明的。在实验中，这些鱼被固定在一种类似明胶的物质中，并在一个特殊的显微镜下观察，这使得研究人员能够测量大脑活动、心率、肌肉活动和眼球运动。最终，研究人员发现了一个活跃和不活跃神经元的模式，揭示了快速眼动和非快速眼动睡眠周期之间的循环。为了确保它们能正确地解释事物，科学家们还阻止了一些斑马鱼睡觉。这些睡眠不足的鱼表现出同样的神经模式，只是频率更高。这项工作可能具有重要意义。哺乳动物和鱼类不仅拥有共同的脊椎骨，它们还拥有丰富的进化史。在许多动物中，睡眠的时间和强度会受到温度的影响。例如，众所周知，人类在较低的温度下睡眠时间更长。有人提出睡眠是为了调节体温。但是由于斑马鱼和人类有着非常相似的睡眠模式，这意味着睡眠一定早在体温调节之前就已经存在了。这项发表在《自然》(Nature)杂志上的研究，还可能导致旨在对抗睡眠剥夺的新药的开发——睡眠剥夺在世界许多地方都是一个日益严重的问题。

转载请注明：http://www.abuoumao.com/hyfw/7249.html