人为什么要睡觉 科学家给出进一步答案

在人类漫长的一生中，有三分之一的时间被睡眠占据。从苍蝇、蠕虫到水母等无脊椎动物，无一例外。睡眠似乎是对所有拥有神经系统的生物来说都是必不可少的。我们真的知道为什么要睡觉吗？最新一期《分子细胞》杂志上的一篇研究为我们揭示了答案的冰山一角。以色列巴伊兰大学的研究人员在大脑的奥秘中发现了重要线索，指向一种名为PARP1的蛋白。这一发现犹如睡眠研究的明灯，照亮了我们对睡眠原因的认知之路。

当我们活跃时，体内的睡眠稳态压力会逐渐积累。长时间保持清醒，将面临紫外线、神经元活动、辐射、氧化应激等因素导致的DNA持续损伤。过度的DNA损伤可能致命，而睡眠则像是一个紧急召唤，激活了DNA修复系统。

斑马鱼因其神经活动特征与人类相似，成为研究睡眠的理想对象。研究人员通过斑马鱼实验发现，DNA损伤的累积是引发睡眠的关键因素。当DNA损伤的积累达到一个临界阈值时，会引发强烈的稳态睡眠压力，促使生物进入睡眠状态。随后，睡眠启动了DNA修复机制，有效减少了DNA损伤。

更令人兴奋的是，研究发现至少需要6小时的睡眠才能有效减少稳态睡眠压力并修复DNA损伤。那么，是什么机制在大脑中告诉我们需要休息呢？研究指出，PARP1蛋白作为DNA损伤修复系统的一部分，对DNA损伤做出快速反应。它能够标记细胞中DNA损伤的位置，并召集所有相关系统来清除这些损伤。

通过遗传和药理学操作，研究人员发现增加PARP1的表达不仅有助于促进睡眠，还能增强睡眠依赖的修复能力。相反，抑制PARP1则会阻断DNA损伤修复的信号，导致生物无法进入睡眠状态，DNA损伤无法得到及时修复。这一发现也在小鼠身上得到了验证。

这一新发现为我们提供了单细胞水平上的睡眠“事件链”解释，有助于理解睡眠障碍、衰老以及神经退行性疾病之间的联系。研究人员满怀信心地预测，未来的研究将拓展到更多种类的动物，包括从低级无脊椎动物到人类在内的更广泛领域。这一发现不仅为我们揭示了睡眠的奥秘，也为未来的医学研究和治疗提供了全新的视角和思路。