別熬夜了！白天工作學(xué)習(xí)裂開的DNA，只有睡眠才能修復(fù) 為什么人類一生1/3的時間都在

為什么人類一生1/3的時間都在床上度過？
在進(jìn)化過程中，睡眠對于所有具有神經(jīng)系統(tǒng)的生物來說都是普遍且必不可少的。但問題是，睡眠會導(dǎo)致更容易被獵殺。為什么動物會在捕食者的持續(xù)威脅下仍然要睡覺，以及睡眠如何影響我們的大腦，至今仍然是個謎。

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我們普遍的感覺是，睡眠是一件不可抗拒的事情，即便通過咖啡等飲品獲得更長時間的清醒，但困倦感卻會越來越重。因此睡眠不可能輕易通過藥物來剝奪，這也暗示著睡眠本身就有維系生存的必要性。
為了解釋睡眠的必要性，很多研究都從不同角度給出了答案：睡眠可以維持正常的激素分泌節(jié)律，可以降低心腦血管疾病的風(fēng)險，甚至還可以維持我們皮膚的水潤光滑。但這些理由還不足以讓生物冒著被獵殺的風(fēng)險也要睡覺，背后的根本原因依然撲朔迷離。
曾有研究顯示，當(dāng)我們清醒時，體內(nèi)的睡眠壓力會積聚。我們保持清醒的時間越長，這種壓力就會增加，而在睡眠期間會下降，在一夜好眠后會降至最低。

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是什么導(dǎo)致體內(nèi)的睡眠壓力增加到我們覺得必須睡覺的水平，晚上會發(fā)生什么將這種壓力降低到我們準(zhǔn)備開始新的一天的程度？或者說，睡眠壓力的本質(zhì)是什么？
科學(xué)家將目光投向了生命的核心——DNA 。但DNA時時刻刻面臨著斷裂的危險，在我們白天辛勤學(xué)習(xí)或工作的時候， DNA就會出現(xiàn)大量的斷裂，某些藥物如奧沙利鉑等也會通過誘導(dǎo)DNA斷裂來促使細(xì)胞死亡。
但是學(xué)習(xí)和工作誘導(dǎo)的DNA斷裂并不是毫無意義。由于DNA實(shí)在太過繁復(fù) ，為了更加高效地讓需要的基因快速表達(dá) ， DNA會在特定位點(diǎn)斷開，這樣使得學(xué)習(xí)和工作需要的蛋白得以迅速合成。

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圖源：www.eurekalert.org
研究發(fā)現(xiàn) ，工作學(xué)習(xí)的時間越長，注意力越是長時間集中，一天下來斷裂的DNA就會越多。雖然它們保證了高效的運(yùn)轉(zhuǎn) ，但是這樣的機(jī)制顯然遺害無窮。斷裂的DNA就像是一顆定時炸彈，隨時可能導(dǎo)致細(xì)胞死亡或者發(fā)生癌變。
近期MolecularCell雜志上發(fā)表了一項(xiàng)新研究，以色列的研究人員通過研究斑馬魚的睡眠機(jī)制發(fā)現(xiàn) ，這些斷裂的DNA會在睡眠過程中被修復(fù) ，從而朝著解開睡眠謎團(tuán)邁出新的一步。

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圖源：doi:10.1016/j.molcel.2021.10.026.
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn) ，神經(jīng)元中的DNA損傷在清醒期間會持續(xù)累積。當(dāng)你沉迷于“996”時，大腦中過度的DNA損傷已經(jīng)達(dá)到必須要降低的危險水平。
為了制造更多的DNA斷裂，研究人員使用輻射等手段在斑馬魚中誘導(dǎo)了DNA損傷，以檢查它如何影響睡眠。斑馬魚具有夜間睡眠的特性，也有與人類相似的簡單大腦，是研究這種現(xiàn)象的最佳模式生物。

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圖源：doi:10.1016/j.molcel.2021.10.026.
實(shí)驗(yàn)表明，在某個時刻DNA損傷的積累達(dá)到了最大閾值，并且睡眠壓力增加到一定程度，以至于觸發(fā)了睡眠的沖動，魚就會進(jìn)入睡眠狀態(tài) 。隨后的睡眠促進(jìn)了DNA修復(fù) ，從而減少了DNA損傷。
在證實(shí)累積的DNA損傷是驅(qū)動睡眠的因素后，研究人員渴望了解是否有可能確定斑馬魚需要睡眠的最短時間。他們發(fā)現(xiàn) ，每晚6小時的睡眠足以減少DNA損傷。如果睡眠不足6小時， DNA損傷就不會充分減少，斑馬魚即使在白天也會繼續(xù)睡眠。

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