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溫度高容易犯困？Nature表示恰恰相反
點擊次數：1408 發布時間：2018-7-2
我們一直說空調溫度調太高容易犯困，仿佛人體會對環境中較高的溫度做出反應，進入睡眠模式一般。然而，本周發表在學術期刊《自然》上的一項研究卻表明，大腦中的一些關鍵神經元會不斷監控溫度，而較低的溫度會讓它們激活，催生睡意。這項看起來有悖常識的發現和生物鐘有關。
生物鐘是生物學中的一個重大發現。幾代科學家的努力發現，晝夜交替帶來的光線和溫度變化，會通過生物鐘影響到生物的生理、行為、乃至代謝。2017年的諾貝爾生理學或醫學獎，也是對這些發現的認可。
“諾貝爾獎得主以及其他實驗室幾十年來的工作，很好地解釋了光會如何調控生物鐘，但溫度調控生物鐘的細節還不是很清楚。”該研究的共同作者，美國密西根大學（University of Michigan）分子、細胞與發育生物學系的Swathi Yadlapalli博士說道。
為了了解生物鐘如何獲取溫度信息，研究人員們與密西根大學機械工程系的學者們展開合作，并在共同作者Chang Jiang博士的協助下，開發了一款即能光學成像，又能調控溫度的系統。隨后，他們在模式生物果蠅中開展研究，想要了解在高溫或低溫的刺激下，果蠅控制生物鐘的神經網絡里會出現怎樣的變化。
研究發現，當溫度較低時，果蠅腦中的DN1ps神經元（posterior dorsal neurons 1）會被激活，而這一現象會被較高的溫度所抑制。有趣的是，這是一類能“醞釀睡意”的神經元。換句話說，當這些神經元感受到低溫時，就會讓生物產生困意，昏昏欲睡。
可這些神經元又是怎樣去感知溫度的呢？為了回答這個問題，研究人員們進一步對果蠅的大腦進行了分析。先前的一些研究表明，果蠅的觸毛（aristae）中含有感受溫度的受體。研究人員因此移除了果蠅的觸毛，想了解溫度是否還會影響到DN1ps神經元的激活。果不其然，移除了觸毛的果蠅，DN1ps隨低溫的激活受到了嚴重影響。而單獨取出的果蠅大腦在低溫下，也不會引起DN1ps神經元的激活。這些結果表明，雖然位于大腦之中，這些DN1ps神經元的正常工作，卻需要依靠外周感受溫度的受體。
“看起來，生物鐘神經元能從外部的溫度受體里獲得溫度的信息，用來指導果蠅何時入睡。這套機制從根本上看，和人類是一樣的，”該研究的通訊作者、密西根大學的Orie T. Shafer教授說道：“當溫度下降時，這些促進睡眠的神經元會被激活，讓睡眠活動的周期與外部氣溫的周期同步化。這也能解釋哺乳動物為何在體溫下降時開始睡眠。”
如果人類經證實，的確有著一致的生物學機制，那么當我們晚上失眠時，或許調低空調溫度，會是一個不錯的催眠方式