睡意从何而来？一切指向线粒体
最新研究揭示，睡眠的本质动因可能正是大脑线粒体的“疲惫求援”。
最近读到的一篇论文让我颇受震撼，它直指一个看似早该搞清楚的问题：人为什么会感到“疲惫想睡”？这个问题表面上简单，但在生物化学层面却始终未能定论。我们已知细胞在困倦时会发生许多变化，但这些变化究竟是导致困倦的信号，还是身体已经想睡觉之后出现的后果？这就像生物医学中常见的“先有鸡还是先有蛋”的困局。比如，淀粉样蛋白沉积究竟是阿尔茨海默病的成因，还是这场疾病的结果？这个问题至今仍未有定论。
研究人员多年来用果蝇做实验，发现大脑中的背侧扇形体是调节睡眠的核心区域，尤其是通往该区域的神经元发挥着关键作用。最新的研究聚焦于这些神经元在果蝇被长时间剥夺睡眠后的变化，通过单细胞分析，科学家发现有122种基因转录水平显著升高，尤其集中在两个方面：线粒体功能与突触传导。
这恰好与先前关于线粒体活动与睡眠关系的发现相呼应。进一步观察发现，随着睡眠剥夺时间的延长，神经细胞中出现越来越多线粒体断裂、线粒体自噬的迹象，甚至能观察到线粒体与内质网接触的现象——研究认为这是细胞为了更换被活性氧损伤的脂质而主动“补货”的一种机制。
研究还进行了多项实验，直接干预线粒体中的电子传递过程，结果显示这与神经元诱导睡眠的能力密切相关。在线粒体持续运转的状态下，睡眠被剥夺后细胞出现了更多线粒体的裂解与回收迹象，各种调整手段都指向一个结论：诱发睡眠需求的根源，可能正是线粒体中多余电子的积累。
研究团队提出一种假说：有氧呼吸虽然为生命提供能量，但也带来一个必须付出的代价——大脑线粒体需要休息与修复的时间，而这正是我们必须睡觉的原因。线粒体如果得不到这种“喘息”，神经系统就会无法正常运转。有意思的是，许多患有线粒体功能障碍的人都会报告一种极度的疲劳感，而这种疲劳感，恰恰不是靠“睡一觉”就能缓解的。
研究还间接揭示了一个有趣的联系：睡眠和饥饿感本质上都与线粒体能量平衡密切相关。饥饿我们早就知道是身体能量缺乏的表现，如今看来，困倦也是。所有依赖有氧呼吸的生物，似乎都必须在能量补给与线粒体修复之间维持微妙的平衡，尤其是大脑这种对能量和稳定性极度敏感的器官。研究者写道：“电子在呼吸链中的流动，就像沙漏中缓缓流下的沙粒，决定着身体何时必须恢复平衡。”这种诗意的表达，恰好道出了睡眠的本质。
当然，睡眠并非只有一个目的。像记忆巩固等功能，可能是在进化过程中逐渐被“搭载”进来的附加值，但作者大胆提出，一个统一的核心机制仍旧存在，那就是线粒体。只要我们依赖氧气呼吸，就永远逃不开睡眠的怀抱。
