在最炎熱的夏天，你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)自己會(huì)在中午忍不住開始打瞌睡。在一些地方，在一天中最熱的中午 " 小憩一下 " 已經(jīng)成了一種習(xí)慣。

然而事實(shí)證明，這可能不僅僅是文化習(xí)慣那么簡(jiǎn)單，它背后可能存在著非常強(qiáng)大的潛在生物學(xué)機(jī)制。神經(jīng)生物學(xué)家已經(jīng)開始發(fā)現(xiàn)了一些蛛絲馬跡。

在《當(dāng)代生物學(xué)》上的一篇新論文中，研究人員發(fā)現(xiàn)，果蠅被 " 預(yù)設(shè) " 在中午打盹。研究發(fā)現(xiàn)了果蠅腦中的一個(gè)對(duì)高溫產(chǎn)生反應(yīng)的 " 溫度計(jì) " 回路，它同樣與睡眠有關(guān)。

溫度的影響

我們可能都有這樣的感覺，夏夜感覺更難入睡，在秋冬寒冷的早晨則總是 " 起床困難 "。

溫度的變化會(huì)影響到人類和其他動(dòng)物行為的許多方面，從飲食和活動(dòng)水平，到睡眠 - 覺醒周期都在其列。溫度可以為動(dòng)物提供了提示——是時(shí)候適應(yīng)季節(jié)的變化了。它對(duì)睡眠的影響甚至有可能相當(dāng)極端，比如，一些動(dòng)物決定一口氣睡掉整個(gè)季節(jié)，就像冬眠的熊那樣。

但是，感覺神經(jīng)元和控制這一周期的神經(jīng)元之間的聯(lián)系仍然有很多謎團(tuán)沒有解開，介導(dǎo)溫度和睡眠中心之間相互作用的具體腦回路在很大程度上仍未被描繪出來。

科學(xué)家一直認(rèn)為，果蠅是研究 " 我們?yōu)槭裁匆X " 和 " 睡眠對(duì)大腦有什么作用 " 等重大問題的一個(gè)絕佳生物模型。它們不會(huì)像人類通宵時(shí)那樣試圖擾亂自己的本能，還可以讓研究人員探索像光和溫度這樣的外部線索對(duì)細(xì)胞通路的影響。

2020 年，團(tuán)隊(duì)找到了一個(gè)只在寒冷天氣下活躍的 " 腦中溫度計(jì) "，這項(xiàng)新研究正是對(duì)類似的高溫 " 溫度計(jì) " 回路的后續(xù)探索。它首次確定了果蠅頭部的 " 絕對(duì)熱 " 受體，它們對(duì)高于 25 攝氏度的溫度會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)，那是果蠅最喜歡的溫度。

事實(shí)證明，常見的實(shí)驗(yàn)室果蠅（Drosophila）已經(jīng)與人類形成了密切的聯(lián)系，幾乎遍布整個(gè)地球。它最喜歡的溫度與人類的喜好相當(dāng)，這似乎不足為奇。

正如團(tuán)隊(duì)根據(jù)之前關(guān)于低溫的論文結(jié)果所預(yù)期的那樣，他們發(fā)現(xiàn)，接收有關(guān)熱的信息的大腦神經(jīng)元，是更廣泛的調(diào)節(jié)睡眠的系統(tǒng)的一部分。

當(dāng)與冷通路平行的熱通路被激活時(shí)，促進(jìn)午間睡眠的目標(biāo)細(xì)胞會(huì)維持更長(zhǎng)的時(shí)間。這就導(dǎo)致了午睡的增加，使果蠅躲開一天中最熱的時(shí)候。

溫度通路如何影響睡眠

這項(xiàng)研究是由一項(xiàng)為期 10 年的長(zhǎng)期項(xiàng)目促成的，這個(gè)長(zhǎng)期項(xiàng)目產(chǎn)生了首個(gè)完整的動(dòng)物（果蠅）神經(jīng)連接圖譜，也叫作連接組。

有了連接組，研究人員就可以借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，找出果蠅約 10 萬個(gè)腦細(xì)胞間所有可能的連接。然而，即使有了這個(gè)極其詳細(xì)的路線圖，研究人員仍然需要弄清楚腦中的信息是如何從 A 點(diǎn)傳送到 B 點(diǎn)的，這篇論文有助于填補(bǔ)這一空白。

科學(xué)家認(rèn)為，高溫與低溫的不同通路是有道理的，因?yàn)楦邷睾偷蜏貙?duì)生理和行為的影響截然不同。這種區(qū)分也可能反映了基于地球冷熱循環(huán)的一種進(jìn)化過程。例如，在人類大腦的睡眠中心，可能被一個(gè)特定的感覺通路直接鎖定，現(xiàn)在可以在這項(xiàng)工作的基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行研究。

下一步，團(tuán)隊(duì)希望弄清楚冷、熱通路的共同目標(biāo)，從而發(fā)現(xiàn)兩者各自如何影響睡眠。團(tuán)隊(duì)還非常有興趣研究，溫度對(duì)行為和生理的長(zhǎng)期影響，以便了解全球變暖的影響，看看物種對(duì)溫度變化的適應(yīng)性如何。