這種動(dòng)物居然能一生不睡覺(jué)

睡覺(jué)，是動(dòng)物王國(guó)和人類世界中最普遍的現(xiàn)象。我們從小就被告知要保證充足的睡眠時(shí)間，不過(guò)對(duì)于每天究竟需要多久的睡眠時(shí)間，才能保證基本生存，以及不同個(gè)體之間的睡眠時(shí)間存在多大差異等問(wèn)題，科學(xué)家們并沒(méi)有得出準(zhǔn)確答案。

最近，英國(guó)倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)對(duì)果蠅的睡眠進(jìn)行了研究。他們發(fā)現(xiàn)用于實(shí)驗(yàn)研究的一千多只果蠅中，在睡眠不被打擾的情況下，有的果蠅一天能睡10小時(shí)，而有的果蠅一天只睡幾分鐘。在動(dòng)物世界中，此前還從未發(fā)現(xiàn)過(guò)同一物種的不同個(gè)體睡眠時(shí)間差異如此巨大，也從未發(fā)現(xiàn)過(guò)任何動(dòng)物在保證生存的情況下，睡眠時(shí)間可以如此之短。

之后的研究更加令科學(xué)家們震驚。他們對(duì)果蠅的整個(gè)生命周期實(shí)施了睡眠剝奪試驗(yàn)，類似的試驗(yàn)曾對(duì)狗、大鼠、蟑螂等動(dòng)物都造成了致命影響，令其壽命大幅縮短。但在這次試驗(yàn)中，睡眠剝奪對(duì)果蠅壽命的影響卻并不明顯。

研究人員認(rèn)為，該研究或許可以幫助我們重新審視睡眠的作用。倫敦帝國(guó)理工學(xué)院教授Giorgio Gilestro猜測(cè)，或許睡眠對(duì)生物發(fā)揮的作用可以在非常短的時(shí)間內(nèi)完成，只需要很少的睡眠就可以讓生物存活。

致死的睡眠剝奪

普通人的一生中，幾乎有三分之一的時(shí)間都在睡眠中度過(guò)。人體處于睡眠的這段時(shí)間并不會(huì)做無(wú)用功，而是對(duì)記憶、學(xué)習(xí)、新陳代謝和情緒健康等方面都有積極的作用。

為了研究睡眠是不是維持生命必不可少的要素，科研人員通過(guò)動(dòng)物試驗(yàn)來(lái)追蹤睡眠剝奪對(duì)健康和生存的影響。以大鼠為例，睡眠剝奪對(duì)它們是致命的：芝加哥大學(xué)的Allan Rechtschaffen曾在—項(xiàng)研究中將大鼠放在一個(gè)轉(zhuǎn)盤上，下面準(zhǔn)備一盆水。他通過(guò)腦電波監(jiān)測(cè)大鼠的困意，每當(dāng)它們打瞌睡時(shí)，就會(huì)因離心力而落入水中，重新進(jìn)入清醒狀態(tài)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過(guò)程中，大鼠出現(xiàn)了包括體溫異常、食欲增加的情況下體重不增反降等多種癥狀，大約一個(gè)月后，所有的大鼠都死了。

而在人類中，那些受到致死性家族失眠癥影響的人，也往往是因?yàn)樵诔霈F(xiàn)癥狀的幾個(gè)月內(nèi)都無(wú)法入睡而導(dǎo)致死亡。

這些睡眠剝奪的案例似乎都證明，不睡覺(jué)是致命的。但仍有很多人對(duì)此存疑，在致死性家族失眠癥的情況中，很難說(shuō)究竟是睡眠不足導(dǎo)致了死亡，還是由于疾病引起的神經(jīng)元壞死而導(dǎo)致了死亡。大鼠試驗(yàn)也存在同樣問(wèn)題，究竟是緊張還是失眠導(dǎo)致了死亡？

因此，科學(xué)家認(rèn)為還需要更多的研究來(lái)驗(yàn)證睡眠與健康、壽命的關(guān)系。

一輩子都被剝奪睡眠的果蠅

此前曾有不少研究都對(duì)睡眠時(shí)間較短的果蠅有過(guò)關(guān)注，但卻從未發(fā)現(xiàn)存在過(guò)每天睡眠僅有幾分鐘的果蠅。在此次研究中，研究人員將每只果蠅單獨(dú)放于一個(gè)裝有食物的試管中，用計(jì)算機(jī)輔助追蹤技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)記錄果蠅的行為。這種方法可以記錄果蠅在試管中的每一個(gè)位置，并且區(qū)分它是否在睡覺(jué)。

在分析了881只雌性果蠅、485只雄性果蠅的睡眠之后，研究人員發(fā)現(xiàn)，不同果蠅的睡眠時(shí)間長(zhǎng)度分布區(qū)間很廣.長(zhǎng)的可以達(dá)到10小時(shí)，短的僅有幾分鐘。當(dāng)它們被轉(zhuǎn)移到新的環(huán)境中時(shí)，睡眠量也與過(guò)去的睡眠習(xí)慣基本一致。因此，研究人員認(rèn)為果蠅個(gè)體的睡眠量是天生的。

看到這些天生幾乎不需要睡眠的果蠅之后，研究人員希望了解剝奪果蠅的睡眠是否會(huì)影響其生存。他們使用計(jì)算機(jī)輔助監(jiān)控果蠅的行為，當(dāng)發(fā)現(xiàn)果蠅靜止達(dá)到20秒時(shí)，就會(huì)輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)試管，中斷它們的睡眠。一般果蠅的生命周期通常為兩個(gè)月左右，但在兩個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，被剝奪睡眠的果蠅并沒(méi)有出現(xiàn)類似于睡眠剝奪對(duì)大鼠和人類帶來(lái)的致命影響——它們的壽命僅減少了幾天。

睡眠是必需品嗎？

研究人員認(rèn)為，要證明睡眠是不是動(dòng)物必不可少的生理需求，首先要回答一個(gè)基本問(wèn)題：我們是否能夠找到一種不需要睡眠就能夠生存的動(dòng)物？

現(xiàn)在，科學(xué)家們基于果蠅試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，對(duì)這個(gè)問(wèn)題給出了一個(gè)肯定答案——他們?cè)囼?yàn)中所使用的野生型黑腹果蠅，睡眠并不是必不可少的。但是研究人員也指出，這并不意味著現(xiàn)實(shí)生活中的所有動(dòng)物都能夠離開(kāi)睡眠而存活。

首先，很多研究表明，睡眠剝奪與嚴(yán)重的生理問(wèn)題和認(rèn)知下降有關(guān)。當(dāng)果蠅處于捕食和野外競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境中時(shí)，睡眠剝奪可能是致命的，就像沒(méi)有翅膀的果蠅在實(shí)驗(yàn)室中可以生存，但是在野外卻幾乎無(wú)法存活。另外，科學(xué)家也認(rèn)為，他們的試驗(yàn)并不能讓果蠅不進(jìn)行任何睡眠，也許20秒的短暫睡眠就足以保證果蠅最基本的生存需要。

基于這樣的猜測(cè)，研究人員提出了對(duì)睡眠的新看法。他們認(rèn)為，睡眠總量也許可以分為三部分：重要的、有用的和附屬的。

他們將睡眠與進(jìn)食進(jìn)行了類比：我們?cè)诔詵|西的時(shí)候，必需攝人_定數(shù)量的卡路里才能保證存活，這是重要的;我們需要再稍微多攝入一些，以獲得更多的功能，這是有用的;我們也可能純粹因?yàn)槭澄锖贸裕~外攝入，這是附屬的價(jià)值。Giorgio Gilestro教授認(rèn)為，不管睡眠在維持基本生存方面發(fā)揮了哪些作用，它很可能只需要非常短的時(shí)間就能見(jiàn)效，也許實(shí)際上僅需要很少的睡眠時(shí)間，就能夠維持生物體的基本生存。

——摘自《環(huán)球科學(xué)》