睡眠|“早鸟”和“夜猫子”的睡眠生物钟,可能是遗传导致的
较真要点:有些人的确因为基因上的突变,而造成生活作息和一般人有所不同 。两个比较重要的例子,一个是“早鸟”,即提前睡眠综合征;另一个是“夜猫子”,即延迟睡眠综合征 。
出品:格致论道讲坛
以下内容为中国科学院神经科学研究所研究员张洪钧演讲实录:
睡眠是大家很关注的话题,那么有多少人每天是靠着闹钟起床的?靠着闹钟起床的人不算睡得好的 。
这里面有个金标准,靠生物钟正常的循环唤醒自己起床才算是睡得好的状态 。
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这鼓舞了很多年轻科学家也加入到生物钟基因的研究行列,其中三位领航者在2017年还获得了诺贝尔奖 。
他们的工作包括成功克隆出周期基因 。
通过周期基因,他们发现一个很重要的观点 。
如果要很好地完成24小时的循环,不可能经过一个元素就能实现,必须增加至少1个元素来完成“开始—停止”的过程,他们那个时候不知道这是什么,所以叫X因子 。
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经过三四十年的研究,我们现在知道能影响生物钟的X因子远远超过当初的设想 。
图中右上角黄色的区块代表周期基因 。
它有一个开关,这个开关在遗传学上叫做转录因子,红色框里的就是转录因子Bmal1、Clock 。
这些重要的蛋白驱动着生物钟基因的表达,使得24小时的“开始—停止”可以发生 。
从图中可以看到,这些蛋白像计时器一样,回来告诉开关该停掉的时间 。
并且通过多个蛋白协助计时,像网络一样地提供时间细节给细胞,完成生物钟和代谢循环调节等 。
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我们的肝脏、脂肪组织里都有生物钟的存在 。
【睡眠|“早鸟”和“夜猫子”的睡眠生物钟,可能是遗传导致的】相当于我们白天倾向积累能量,在吃得多的时候把能量以脂肪酸存在脂肪组织,还有肝糖存在肝脏里 。
这样的过程如果没有生物钟基因在一天的范围里好好建立的话,会造成生物节律的紊乱状况 。
打乱生物钟的方式有很多种,比如睡眠不足,或是在睡前吃一餐 。
越来越多的研究发现,生物钟紊乱的后果会导致很多疾病的发生,例如糖尿病、代谢疾病以及衰老等 。
人类的睡觉时长
人睡觉的时间长度是不是合理呢?我们是不是睡太多了?
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给各位看一下各种生物睡觉的时间,图中上面代表的是白天睡觉的生物,下面代表的是晚上睡觉的生物 。
人在正中间一天大概睡8小时 。
有一个很有趣的现象,大型的哺乳类动物睡觉的时间都非常短 。
马睡两三个小时;长颈鹿非常短,每天只需睡30分钟到一个小时;大象睡4个小时;抹香鲸睡一两个小时 。抹香鲸是怎么睡的呢?它是立着睡的,很轻松的垂直的在海里飘着睡 。
在小型动物里,小鼠要睡12个小时 。
为什么小动物睡得长一些,大型动物不需要睡那么长时间?
这是一个还没有完全解决但很有趣的生物学的课题,将来一定有很有趣的答案等着我们 。
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这幅图显示的是不同年龄段睡多长时间比较合理 。从最左边的婴幼儿期一路到了老年时期 。
6~13岁的儿童每天应该睡9~11个小时,成年人7~9个小时 。
睡得好跟学习效果也有关联,后面也会提到睡眠和学习的关系 。
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