性感引起的雄性蒼蠅在與雌性近距離接觸后無法入睡
根據(jù)暗示睡眠對動物重要性的新研究,對交配的沖動似乎超越了在蒼蠅中睡覺的需要。結(jié)果表明,有一些情況,蒼蠅和其他動物能消除驅(qū)動器,睡覺完全,而不是把它關(guān)閉,直到后來。這可以幫助科學(xué)家確定睡眠對生命至關(guān)重要。
睡眠的需要似乎主要由兩個系統(tǒng)驅(qū)動:晝夜節(jié)律和穩(wěn)態(tài)。晝夜節(jié)律系統(tǒng)在一天中循環(huán),讓您在某些時候感到困倦或精力充沛。
穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)跟蹤過去的睡眠以及清醒時“睡眠壓力”的累積程度。如果你保持清醒太久并且經(jīng)歷睡眠剝奪,那么你會增加睡眠壓力。在一個名為“睡眠反彈”的過程中,下一次睡眠將比平時更深更長。
雖然這兩個系統(tǒng)解釋了我們睡覺的時間,但許多其他因素可以使我們保持清醒,例如焦慮,饑餓和溫度。
然而,很難確切地確定這些因素如何影響與睡眠相關(guān)的大腦部分。例如,饑餓會影響身體,與新陳代謝相關(guān)的信號以及大腦中的信號。
現(xiàn)在,在eLife雜志上發(fā)表的一項研究中,倫敦帝國理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了一個影響睡眠的因素,只影響大腦:性喚起。
在對果蠅的實驗中,研究小組發(fā)現(xiàn),即使在移除雌性后,由于處女的存在而一直保持清醒24小時的男性也沒有經(jīng)歷過睡眠反彈。
首席研究員Esteban Beckwith博士說:“反彈睡眠被認(rèn)為對動物至關(guān)重要,但這項研究提出了一個問題,即這種情況是否總是正確的,或者它是否可以被其他社會或環(huán)境因素所覆蓋。
“它還提供了一個遺傳模型,用于研究睡眠壓力如何通過其他生物驅(qū)動來調(diào)節(jié)。它對其他科學(xué)家有用。”
在實驗中,將雄性果蠅保持在玻璃管中并使其適應(yīng)周圍環(huán)境。然后他們被另一名男性或一名處女女性入侵,兩者都使原來的男性保持清醒24小時。
在闖入者被移除后,被另一名男性入侵的男性經(jīng)歷了反彈睡眠,但與女性配對的男性并沒有彌補他們失去的睡眠。
當(dāng)男性和女性首次被引入時,它們通常在最初的30分鐘內(nèi)交配。在此之后,女性不再從事性活動,但男性繼續(xù)試圖對他們進(jìn)行審判,在接下來的23個小時中平均花費一半的時間積極追求。
在進(jìn)行了一系列不同的實驗后,研究人員發(fā)現(xiàn)女性留下的一些化學(xué)物質(zhì),稱為性信息素,是造成男性保持清醒的主要原因。
單獨存在這些化學(xué)物質(zhì)足以抑制睡眠,但不如與實際的女性體驗配對時強烈。該團(tuán)隊還能夠識別出對信息素起反應(yīng)的神經(jīng)元并使蒼蠅保持清醒狀態(tài),從而顯示性喚起與睡眠之間的因果關(guān)系。
為了進(jìn)行他們的實驗,由Di Giorgio Gilestro領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊使用他們自己設(shè)計的設(shè)備,允許他們不斷地視頻和監(jiān)視蒼蠅,以尋找睡眠,求愛和睡眠剝奪的跡象。
雖然相同的確切機制不太適用于人類,但Gilestro博士認(rèn)為他們在果蠅中觀察到的很多東西適用于高等動物:“睡眠是所有動物的基本過程,許多結(jié)果是社區(qū)已經(jīng)獲得的果蠅已被復(fù)制到其他動物,包括哺乳動物和人類。
“除了作為一個偉大的遺傳模型,我們也更容易研究蒼蠅睡眠反彈等效果,因為我們有自動設(shè)備可以監(jiān)測成千上萬的人。人體試驗依賴于報告自己睡眠的人,這可能是不可靠的。”
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