东京大学的研究团队通过动物实验，阐明了因通宵熬夜等原因导致睡眠不足时大脑试图确保一定睡眠时间的生理机制。研究发现，当人长时间处于清醒状态时，抑制其他神经元活动的“抑制性神经元”的功能会变强，从而产生睡意。如果能开发出测量这种功能强度的方法，就能更容易地掌握失眠等疾病患者的状态，并有可能进行效果更好的治疗。
研究团队通过动物实验阐明了通宵熬夜后长时间深度睡眠的机制（供图：东京大学）
该项研究由东京大学的上田泰己教授、大出晃士讲师，以及美国约翰斯·霍普金斯大学的昆一弘博士研究员（研究当时为东京大学研究员）等人合作完成，研究成果已刊登在英国科学期刊《Nature Communications》上。
人在通宵熬夜后，早上甚至到中午都会感到睡意，如果此时入睡，睡眠状态往往会更长、更深。研究人员认为，大脑存在一种试图确保一定睡眠时间的机制。这种在日常生活中感觉理所当然的现象，其具体生理机制此前并不为人所知。
研究团队着眼于大脑皮层中的一种抑制性神经元，发现了这种神经元的激活与长时间深度睡眠有关。当这种神经元被激活时，小鼠即使已获得充足的睡眠但仍会长时间睡眠。相反，当在睡眠不足的小鼠体内抑制这种抑制性神经元的功能时，小鼠随后的睡眠时间与睡眠充足的小鼠相当。
研究人员进一步深入调查后发现，抑制性神经元拥有的一种名为“CaMKⅡ”的酶的活性增强时会导致神经元的功能增强。当向小鼠投用可作用于这种酶的物质，抑制酶的功能后，即使在睡眠不足的情况下，小鼠也难以进入长时间的深度睡眠状态。
研究团队认为，这种酶在生物体内起到了测量清醒时间的计时器的作用。不过，这种酶激活神经元的详细机制尚不清楚。今后研究团队将继续研究酶对哪些分子产生作用等课题。
如果能够开发出一种调查这种酶的活性强度与作用分子状态的方法，就能够更容易地对人的睡意进行量化。此次的研究主要着眼于睡眠不足时的睡意，未来，研究人员还将针对睡眠正常情况下的睡意展开详细研究。
原文：《日本经济新闻》、2024/8/6
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Nature Communications
论文：Cortical parvalbumin neurons are responsible for homeostatic sleep rebound through CaMKII activation
DOI：10.1038/s41467-024-50168-5
