几年前,科学家们发现常见的果蝇 *Drosophila melanogaster* 的睡眠方式与人类惊人地相似。现在一项关于果蝇大脑的新研究表明,一个特定的大脑区域——该区域此前与果蝇对气味的记忆有关——对睡眠也至关重要。这些结果支持了记忆巩固可能在果蝇睡眠中扮演重要角色的观点,也可能在人类睡眠中扮演重要角色。“睡眠与学习之间的联系是很多人都能感同身受的——尤其是那些熬夜备考的大学生,”西北大学的首席研究员 Jena Pitman 说,“但这种联系非常普遍。”一只睡觉的果蝇是否可能在消化它晚餐时吃掉的腐烂香蕉的记忆?
果蝇和人类在科学家称之为睡眠的“基本特征”上有很多共同之处。例如,这两个物种都会在夜间睡上几个小时,这是参与该研究的另一位神经科学家 Ravi Allada 介绍的。Allada 解释说,对果蝇来说,“它们睡得越久,你就越难将它们戳醒。”如果剥夺它们的睡眠,果蝇会在第二天试图补足睡眠。而且,果蝇的睡眠模式对某些药物的反应与我们一样:抗组胺药会让它们昏昏欲睡,而咖啡因则会让它们保持清醒。Allada 表示,这一切都表明果蝇和人类的“睡眠机制非常相似”。
尽管果蝇睡眠和人类睡眠之间的相似性在几年前就已经确立,但直到现在还没有人研究过涉及睡眠的具体果蝇大脑区域。最近一项发表在 6 月 7 日《自然》杂志上的西北大学研究,试图找出大脑的哪个部分——如果有的话——可以被分离出来进行睡眠研究。为了做到这一点,研究人员使用了一种称为 *shi* 的工程基因,当它在不同大脑区域表达时,会阻断神经元之间的通信。对于大多数测试的大脑区域,这种阻断对果蝇正常的睡眠模式没有影响。但当称为蘑菇体(大脑两侧各有一个)的区域被阻断时,果蝇的睡眠时间大大缩短。Allada 表示,蘑菇体每个大约有 2,500 个神经元,是构成果蝇大脑的 100,000 个神经元中“微小但重要”的一部分。
研究人员对阻断神经元通信只在蘑菇体中影响睡眠模式感到惊讶。但也许最有趣的是,在之前的研究中,蘑菇体一直与气味记忆的检索和巩固有关,这表明睡眠和记忆在果蝇大脑中是相互关联的。Pitman 说,当这项研究开始于四年前时,他们不知道蘑菇体会参与睡眠,尽管发现一个与睡眠有关的区域也与记忆有关“非常有意义”。
Allada 表示,分离蘑菇体是理解我们为什么会睡觉的重要一步。他说,下一步是专门关注蘑菇体,以寻找在睡眠期间表达的基因。“我认为在接下来的几年里,我们将能够识别对睡眠重要的基因。而且我认为我们在果蝇身上发现的基因可能与人类相关——这对我们来说是最令人兴奋的部分。”














