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熬夜為何記性差?
4月26日,發(fā)表在ence Signaling上的一項研究中,賓夕法尼亞大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),睡眠不足與海馬體中蛋白產(chǎn)生受損有關(guān)。海馬體是大腦中對記憶極為重要的區(qū)域,實驗表明,通過上調(diào)小鼠中參與調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白合成的基因表達可以預(yù)防這些損傷。
該研究的通訊作者Ted Abel教授說:“這一研究揭示了睡眠在驅(qū)動蛋白合成和加強記憶方面的作用?!?據(jù)悉,Abel的實驗室長期致力于睡眠不足對學(xué)習(xí)和記憶影響相關(guān)的研究。研究人員表示,他們通過調(diào)節(jié)海馬體中單個基因的表達能夠有效抑制睡眠不足對記憶的影響。
該研究的步,科學(xué)家小組利用一種叫嘌呤霉素的化合物證實了睡眠不足與蛋白合成之間的關(guān)系,該化合物能夠標記所有的新生蛋白質(zhì)。小鼠注射嘌呤霉素后,一部分讓它們擁有正常的睡眠(12小時),一部分通過溫和的處理或者敲擊它們的籠子使其睡眠缺乏5小時。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與正常休息的小鼠相比,睡眠不足的小鼠海馬體中標記蛋白的數(shù)量顯著降低。
**步,研究小組想要鑒定出與睡眠不足導(dǎo)致的蛋白合成降低相關(guān)的分子通路。一些早期研究表明,睡眠缺乏會影響胰島素信號相關(guān)的基因表達,包括mTOR。這一研究發(fā)現(xiàn),睡眠不足的小鼠海馬體中mTORC1的水平降低,mTORC1是mTOR和其它蛋白組成的復(fù)合物。他們還發(fā)現(xiàn),磷酸化的4EBP2(mTOR信號通路中mTORC1的下游蛋白)數(shù)量也降低了。
科學(xué)家們推測,mTORC1和4EBP2的減少與蛋白合成降低有關(guān)。隨后,他們利用一種病毒載體導(dǎo)入4EBP2基因到海馬體的神經(jīng)元中;3周后,這些經(jīng)改造的小鼠經(jīng)歷同樣的睡眠缺乏試驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn),表達4EBP2的小鼠不僅恢復(fù)了海馬體中的蛋白合成,同時行為測試還表明,這類小鼠避免了記憶缺失。
這一行為測試是用于探索小鼠對新奇事物的偏好。研究人員將小鼠放在含有3種不同物件的盒子中讓它們熟悉這種環(huán)境(每個物件的位置)。經(jīng)歷1天的試驗后,不同處理的小鼠被放回到同一個盒子中,但3個物件中有1個換了新的位置。如果小鼠在研究這個被移動的物件上花費更多的時間,這表明它們記得之前的排列。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),表達4EBP2的小鼠(不管是睡眠充足的還是缺乏睡眠的)會優(yōu)先研究被換位置的物件,這表明,該療法能夠有效預(yù)防因睡眠不足帶來的記憶缺失。
近年來,科學(xué)界發(fā)表了大量睡眠與記憶相關(guān)的研究成果。2015年5月,發(fā)表在Current Biology上的一項研究發(fā)現(xiàn),每天多睡一會兒有望逆轉(zhuǎn)記憶缺陷??茖W(xué)家們通過不同途徑延長了記憶缺陷果蠅的睡眠時間(每天多睡三、四個小時),結(jié)果這些果蠅在記憶測試中的表現(xiàn)恢復(fù)正常。