盡管建議大多數(shù)人睡眠7到9個小時，但有些人只能睡4到6個小時并且感到休息。研究小組發(fā)現(xiàn)了兩個已知的人類基因，它們促進了這種“自然的短暫睡眠”，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了第三個基因，這也是有史以來第一個被證明可以防止通常伴隨睡眠剝奪的記憶缺陷的基因。

研究人員認為，這一最新發(fā)現(xiàn)可能有一天會導致改善睡眠和治療睡眠障礙的藥物成為可治療的靶標。

一篇發(fā)表在《科學轉(zhuǎn)化醫(yī)學》上的論文“ 突變的神經(jīng)肽S受體減少了睡眠時間并保持了記憶的鞏固 ”，發(fā)表在 同一小組宣布發(fā)現(xiàn)第二個短睡眠基因的尾聲，這是十年來的結(jié)果。制作。

“十年前，當我們確定第一個短睡眠基因時，睡眠遺傳學領域才剛剛起步。人們認為基因不會顯著影響睡眠行為，而且很少有重大突破。如今，該領域的發(fā)展日新月異，我們開始更好地了解您的基因?qū)Λ@得良好睡眠的重要性。”神經(jīng)學教授兼UCSF成員傅英輝博士說。威爾神經(jīng)科學研究所的負責人帶領研究小組鑒定了所有三個已知的短睡眠基因。

Fu和她的團隊確定了一對父子倆中的最新基因，他們每天平均分別只有5.5和4.3個小時的睡眠時間。

神經(jīng)病學教授，這項新研究的共同作者，威爾研究所的成員，醫(yī)學博士路易斯·帕塔切克(LouisPtá?ek)說：“睡眠剝奪會給健康帶來嚴重后果。” “長期睡眠不足的人更容易患肥胖癥，糖尿病，心血管疾病，抑郁癥和認知缺陷。”

但是像其他自然的短睡眠者一樣，父子對似乎沒有經(jīng)歷通常伴隨著睡眠剝奪的任何不利的認知或身體影響。

研究人員對父親和兒子進行了基因測序，然后對名為NPSR1的基因的單字母突變進行了歸零，該基因編碼位于神經(jīng)元表面的信號蛋白，以前被證明參與調(diào)節(jié)睡眠。就像其他已知的短睡眠基因中的突變一樣，這種突變極為罕見，發(fā)生在不到四百萬的人口中。

為了了解基因在大腦中的功能，研究人員對經(jīng)過基因工程改造以在小鼠版本NPSR1中攜帶相同突變的小鼠進行了一系列實驗。具有突變的小鼠比沒有突變的小鼠花費更少的時間入睡，并且具有更高的身體活動能力，部分原因是在生化水平上，NPSR1的突變版本與更常見的蛋白質(zhì)行為不同。

NPSR1是大腦中促進覺醒的信號傳導途徑的一部分。激活后，它會通過在其他途徑上進行化學修飾來開啟其他途徑的蛋白質(zhì)。為了測試突變形式和非突變形式的NPSR1是否能夠在相同程度上激活該途徑的組成部分，研究人員向正常小鼠和基因工程小鼠注射了一種可觸發(fā)NPSR1的化合物。然后，他們查看了NPSR1下游的蛋白質(zhì)，以了解其中有多少蛋白質(zhì)經(jīng)過化學修飾以促進活化。他們發(fā)現(xiàn)，與非突變型相比，突變型NPSR1激活了更多的下游蛋白質(zhì)。

研究人員隨后進行了補充實驗，發(fā)現(xiàn)突變體NPSR1比非突變體蛋白更容易觸發(fā)。總之，這些結(jié)果表明，與短暫睡眠相關的NPSR1版本更易于激活，并且在開啟該覺醒促進途徑的其他組件方面也更佳。

研究人員接下來轉(zhuǎn)向記憶測試。將小鼠放在專門設計的室內(nèi)，讓其探索新的環(huán)境幾分鐘，然后接通電流以輕輕地震動他們的腳。當將普通小鼠從試驗箱中取出并在一天后返回時，它們會記住電擊并更緩慢地凍結(jié)或漫游試驗箱，但前提是要有足夠的睡眠。

相比之下，睡眠不足的小鼠會經(jīng)歷記憶缺陷(就像睡眠不足的人類一樣)，并且難以形成對顛簸體驗的持久記憶。當他們被震驚的第二天返回房間時，他們沒有表現(xiàn)出任何預期的基于恐懼的行為。但是，即使在被剝奪睡眠后，突變型NPSR1的攜帶者也確實記得電擊。

“ NPSR1不僅可以促進短暫的睡眠，還可以防止通常由于睡眠不足而引起的記憶問題，”傅說。“這是任何人發(fā)現(xiàn)的第一個對睡眠剝奪的許多不良后果之一具有保護作用的基因。”

而且由于NPSR1蛋白是一種細胞表面受體，研究人員認為，有一天可能有可能開發(fā)出激活或干擾NPSR1的藥物。

“這項發(fā)現(xiàn)不僅使我們對基因如何促成異常睡眠表型有了更好的了解，而且還為將來的治療方法提供了有吸引力的目標，這些方法可能有助于治療睡眠障礙或預防與睡眠不足有關的某些認知缺陷。”普塔切克說。