发现睡眠背後的关键机制：寻找治疗疲倦与睡眠障碍的支持证据 Key Mechanism Behind Sleep Discovered: Finding Holds Promise for Treatment of Fatigue and Sleep Disorders ScienceDaily (Sep. 15, 2010) 华盛顿州立大学的研究人员已经发现了可以使大脑由清醒转换至睡眠状态的机制，而由此 机制的发现，找到了一套可以从辅助睡眠到治疗中风与其他脑伤情况的新发现。 「我们知道大脑的活动和睡眠是相连结的，但是我们从来不知道是怎麽连结的。」James Krueger，为WSO的神经科学家，也是近期将此篇相关研究发表於应用生理学期刊 (Journal of Applied Physiology)的主要作者这麽说，「这个新发现告诉了我们，关於 大脑活动与睡眠之间连结的机制为如何。而这个发现是以前都没有人察觉到的。」 这个机制就是──化学传导物质与蛋白质的级联放大作用──打开了一扇希望之门：可 以对睡眠历程的细节以及对於疲倦与睡眠障碍所给予的药物与治疗时，可能会发生的损失 、衰弱与危险问题有更多、更细节的了解。根据美国国家科学院医学学会的统计，睡眠障 碍影响了50至70万名美国民众。该学会也提出估算，因为民众的疲劳而造成生产力的损失 与事故，可能会损失大约1500亿美元的企业成本，而因为疲劳驾驶而造成的车祸意外平均 每年大约损失480亿美元。 这一发现是Krueger 36年来职业生涯中重大成就之一，而这一发现的重点就在於研究关於 睡眠的最基本问题。即使在科学开始发展之前，人们就已经知道清醒活动，如：从脑袋运 作到思考到担忧的思想，都会影响接下来的睡眠。此研究还说明：当动物处於活动与清醒 的状态的时候，一些调节物质会累积聚集於大脑中，而引起睡眠。 「但是之前从来都没有人问过：是什麽在警醒状态时推动这些睡眠调节物质？」Krueger 说，「从来没有人问是什麽启动这些睡眠机制的，几乎没有人提出这个问题。」 这群研究人员证实ATP(三磷酸腺苷)，这种被称为细胞的能量货币的化学分子，会由活跃 的脑细胞释放，而造成人们想睡觉。然後当ATP与受体细胞结合後，会负责讯息处理与释 放细胞激素，此激素为可调节睡眠的蛋白质。藉由ATP和睡眠调节物质联系之间的图表绘 制过程，研究人员已经发现大脑持续追踪活动纪录与从清醒转换至睡眠状态的方式，如： 学习与记忆的好坏会依脑细胞连接之间的改变而影响，研究显示，ATP是这些细胞之间连 结变化背後的信号。 这发现支持了Krueger和他的同事们提出的想法：睡眠是一个局部现象，而那些零零碎碎 的大脑睡眠位置则取决於他们是否已经被使用。 Krueger说：「脑细胞活跃程度与睡眠之间的联系和ATP有许多实际的结果。」举例如下： * 该研究提供了为药物的可能性设立一套新的指标，当药物设计能与三磷酸腺苷结合 的受体之有间相互作用的效果，可能显示出此药物会是个有用的安眠药。 * 睡眠障碍，如失眠，依此研究理论可以被视为是因为有一些地方的大脑保持了清醒 ，而其他部分睡着了，而可以针对此看法中的现象，产生新的治疗方法。 * 於脑照影研究中，ATP的相关大脑血流影像观察可以连接活动和睡眠的状态。 * 研究人员可以基於特定脑细胞的神经网路是面对特定任务的，而可以发展特殊的解 决策略，如欲减缓疲劳，可以藉由当一部分大脑去执行其他工作时，允许部分的大脑去睡 觉，以达成休息检患疲劳的目的。也可以应用於中风患者身上，依据此方法，将其未损坏 的大脑区域，更好地利用之。 * 脑细胞体外培养的研究方式，可用於研究似睡─似醒状态之间的摆荡变化时，了解 大脑细胞间的网络情形，以加速大脑研究的进展。 免责声明：本文并非旨在提供医疗谘询，诊断或治疗。以上表达之观点不代表 ScienceDaily或其工作人员的立场。 补充： 级联放大作用：当人和动物的视觉神经细胞中特异的化学物质吸收光线之後，会因为光学 效应的作用，触发了该细胞发生级联性的化学变化，把原来那一点的光子能量一下可以放 大许多倍，使得原来接受几个光子不会起反应的脑细胞，因光子能量放大而可以发生一系 列变化，此即称作级联放大作用。实际上我们不同的神经细胞对不同的信息都有特殊级联 放大作用。不过，把事物的特性内容放大後，会使事物原本的整体性被破坏，但可以使不 同的感觉器官对事物的局部特性觉察得更好。 资料出处：http://www.sciencedaily.com/releases/2010/09/100914100302.htm --

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