本文來自微信公眾號：學(xué)術(shù)經(jīng)緯（ID：Global_Academia），原標(biāo)題：《這種天賦你有嗎？神經(jīng)科學(xué)家追蹤十年，揭秘新的“超人”基因》
這個世界真的有一些“超人”。
他們不會飛，但他們擁有這樣一項(xiàng)超能力：每天比我們多出3個小時！
由于天賦異稟，他們每天只需要睡4~6小時，就足以獲得充分的休息——不需要鬧鐘，不是因?yàn)榭Х龋皇鞘?96的鞭策，總之不是被逼的！比起“常人”需要7~9小時才能真正讓大腦完成充電，“天生的短睡眠者”可以說每天都贏在起跑線上。
加州大學(xué)舊金山分校（UCSF）的神經(jīng)科學(xué)家傅嫈惠（Ying-Hui Fu）教授和同事Louis J. Ptá?ek教授一直在尋找這些人，以及他們背后的秘密。
▲研究天生短睡眠者的Louis J. Ptá?ek教授和傅嫈惠（Ying-Hui Fu）教授（圖片來源：USCF官網(wǎng)）
十年前，科學(xué)家第一次窺見真相。那是一對母女，她們很困惑自己每天早上4點(diǎn)左右就能起床，而且比起“早睡早起”者，她們晚上睡得并不算早。
檢查這對母女的基因序列時，傅教授在12號染色體的一個基因上發(fā)現(xiàn)了一個突變。她猜測，是這個DEC2基因的變化使這對母女早早起床。她制造了攜帶這個突變的轉(zhuǎn)基因果蠅和小鼠，發(fā)現(xiàn)果蠅和小鼠也獲得了超能力，分別可以每天少睡1、2個小時。這項(xiàng)結(jié)果當(dāng)年發(fā)表在《科學(xué)》上，引起了轟動。
▲這篇發(fā)表在《科學(xué)》上的論文第一次發(fā)現(xiàn)可以促進(jìn)少睡的基因（圖片來源：參考資料[2]）
“在我們發(fā)現(xiàn)第一個短睡眠基因之前，人們沒有真正從基因的角度來思考睡多長時間的問題?！备到淌谡f。
在找出了第一個促使人天生少睡的基因突變后，這支研究團(tuán)隊(duì)敏銳地推斷，以睡眠的復(fù)雜性來看，肯定還有其他尚未發(fā)現(xiàn)的短睡眠基因。事實(shí)上，隨著研究者找到更多連續(xù)幾代人天生睡得少的家族，發(fā)現(xiàn)上面所說的DEC2基因并不能完全解釋他們的超能力。
十年磨一劍！就在最近，這支研究團(tuán)隊(duì)終于確定了讓人擁有短睡眠能力的第二個基因。這項(xiàng)成果發(fā)表于神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《Neuron》。
利用基因測序和一種叫作“連鎖分析”的技術(shù)，科學(xué)家們梳理了整個家族的基因組，把特定性狀（在這里就是睡得少）與染色體上突變的確切位點(diǎn)關(guān)聯(lián)起來。
這一次，他們找到了一種名為ADRB1的基因。這個基因編碼的蛋白與腎上腺素的信號有關(guān)，當(dāng)它發(fā)生特定的突變時，攜帶這一突變基因的人，每晚睡眠時間平均不到6小時。
▲編號為K50025的這個家族連續(xù)三代都有人因?yàn)閿y帶ADRB1突變基因而天生睡得少（圖片來源：參考資料[1]）
為了弄清楚新發(fā)現(xiàn)的這個基因?yàn)槭裁茨茏屓松偎芯咳藛T設(shè)計了一系列細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動物實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)突變版本和正常版本在功能上有啥不同。
他們發(fā)現(xiàn)，ADRB1基因在動物腦干中一個叫作背側(cè)腦橋的區(qū)域高度表達(dá)，而這個區(qū)域，正是負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)睡眠的。
利用光遺傳學(xué)技術(shù)，研究人員讓腦橋部位那些表達(dá)ADRB1的神經(jīng)元受到特異地調(diào)控。當(dāng)這些神經(jīng)元被激活后，有趣的現(xiàn)象發(fā)生了：本來睡得好好兒的小鼠立馬清醒！
▲光照激活表達(dá)ADRB1的神經(jīng)元，促使處于NREM睡眠期的小鼠清醒過來（圖片來源：參考資料[1]）
而當(dāng)這些神經(jīng)元中的ADRB1蛋白是突變版本時，促進(jìn)清醒的神經(jīng)元表現(xiàn)得更容易激活。進(jìn)一步研究顯示，突變版本還讓大腦更容易被喚醒，并且在更長時間保持清醒。
不過，在研究睡眠的科學(xué)家們看來，解釋了為什么起得早、睡得少還不是全部，更令人好奇的問題是，為什么這些攜帶特殊基因的人似乎只“需要”較少的睡眠。
▲咖啡續(xù)命？不需要的（圖片來源：Pixabay）
研究中的天生短睡眠者，經(jīng)過科學(xué)家的確認(rèn)，都不是因?yàn)楣ぷ骰蚱渌虮黄壬偎?，他們睡得少，精力還比普通人更旺盛。換句話說，常人需要長時間睡眠才能獲得的好處（比如清除腦內(nèi)的有害物質(zhì)），這些天賦異稟的人在短短不足6小時的睡眠中盡可獲得。
“天生的短睡眠者在睡眠質(zhì)量和睡眠效率上都很高，”傅教授介紹，“我們研究這些人，是想要弄清楚睡一個好覺到底是怎么做到的，最終我們希望每個人都能睡得更好，過得更快樂、更健康?！?/p>
不多說了，就……懇請科學(xué)家們加油吧！
參考資料：
[1] Guangsen Shi et al., (2019) A Rare Mutation of β1-Adrenergic Receptor Affects Sleep/Wake Behaviors. Neuron. DOI: 10.1016/j.neuron.2019.07.026
[2] He, Y. et al, (2009). The transcriptional repressor DEC2 regulates sleep length in mammals. Science 325, 866–870.
[3] After 10-Year Search, Scientists Find Second 'Short Sleep’ Gene. Retrieved Sep. 2, 2019, from https://www.ucsf.edu/news/2019/08/415261/after-10-year-search-scientists-find-second-short-sleep-gene
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