吃饱了就想睡?这是天性

【字体: 时间:2015年10月23日 来源:生物通

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  一顿大餐之后,人们往往觉得懒洋洋提不起精神。科学家们日前发现,吃饱了就想睡其实是一种人类天性,因为葡萄糖能刺激丘脑腹外侧视前区(VLPO) 的神经元,这一区域是大脑的重要睡眠中枢。

  

生物通报道:一顿大餐之后,人们往往觉得懒洋洋提不起精神。科学家们日前发现,吃饱了就想睡其实是一种人类天性,因为葡萄糖能刺激丘脑腹外侧视前区(VLPO) 的神经元,这一区域是大脑的重要睡眠中枢。

“这项研究告诉我们,VLPO神经元会对高水平葡萄糖做出响应,”哈佛大学神经学家Clifford Saper评论道,“正因如此,我们吃得太饱就会感到困倦。”

Saper在大约二十年前发现,VLPO的促睡眠神经元能够抑制大脑的觉醒系统,将大脑带入睡眠周期的第一阶段(慢波睡眠)。当个体醒来的时候,VLPO睡眠神经元又受到觉醒系统的抑制。这样的双向抑制导致我们不是清醒就是睡去(取决于哪一类神经元占上风),很少处于二者之间的状态。(延伸阅读:Science:小时候睡眠不足的重要影响

有一种觉醒机制涉及下丘脑的一类特殊神经元,这些神经元释放被称为食欲素(orexin)的神经肽。缺乏食欲素神经元的人会患上发作性睡病(narcolepsy)。此前有体外研究显示,葡萄糖会抑制食欲素神经元。ESPCI ParisTechThierry Gallopin在此基础上推测,葡萄糖应该也能影响VLPO的促睡眠神经元。“葡萄糖对觉醒系统有抑制作用,我认为它应该也能刺激睡眠神经元,”Gallopin说。

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为了验证这一点,Gallopin及其同事将葡萄糖注射到小鼠VLPO,随后监控这些小鼠的睡眠情况。研究表明,小鼠注射葡萄糖之后睡得更快而且睡得更久。研究人员发现,葡萄糖水平高的时候VLPO睡眠神经元的活性也更高。因为这些细胞具有遇到ATP就关闭的钾离子通道,而ATP是葡萄糖的代谢产物。

研究指出,激活VLPO睡眠神经元会使大脑食欲素神经元和其他觉醒区域受到抑制,最终导致大脑昏昏欲睡。饱餐一顿之后的倦怠感就是这样出现的,就好像大脑中奏响了一段分子催眠曲。

“慢波似乎是大脑没受到刺激时的天然状态,”Saper补充道,从大脑分离的一块皮质会自动进入慢波状态。

 

生物通编辑:叶予

生物通推荐原文:C. Varin et al., “Glucose induces slow-wave sleep by exciting the sleep-promoting neurons in the ventrolateral preoptic nucleus: A new link between sleep and metabolism,” J Neurosci, 35:9900-11, 2015.

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