腸道微生物可能控制人的睡眠

華盛頓州立大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，睡眠可能不僅完全取決于大腦，也取決于我們體內(nèi)的微生物。他們發(fā)現(xiàn)細(xì)菌細(xì)胞壁分子，稱為肽解聚糖，自然存在于大腦中，并隨睡眠周期波動(dòng)。

這一發(fā)現(xiàn)支持了一個(gè)開(kāi)創(chuàng)性的觀點(diǎn)：睡眠源于大腦與微生物組的相互作用——這種合作關(guān)系可能重塑我們對(duì)意識(shí)、進(jìn)化和健康的理解。這項(xiàng)工作為睡眠科學(xué)開(kāi)辟了新領(lǐng)域，暗示我們休息的關(guān)鍵可能既存在于我們的腸道，也存在于大腦。

是什么驅(qū)動(dòng)著睡眠？——腸腦連接的新視角

是什么讓我們睡覺(jué)？答案可能不僅存在于大腦本身，還在于它如何與腸道中發(fā)育的微生物相互作用。

華盛頓州立大學(xué)的新研究表明，科學(xué)家們對(duì)睡眠的看法正在發(fā)生轉(zhuǎn)變。研究發(fā)現(xiàn)，肽糖是一種構(gòu)成細(xì)菌細(xì)胞壁的物質(zhì)，自然存在于小鼠大腦中，并且與它們的睡眠模式高度吻合。

這些結(jié)果建立在華盛頓州立大學(xué)長(zhǎng)期以來(lái)的科學(xué)觀點(diǎn)基礎(chǔ)上，該觀點(diǎn)表明睡眠可能源于調(diào)節(jié)休息的身體系統(tǒng)與體內(nèi)龐大微生物群落之間的交流。這為我們已有的認(rèn)知增添了新的維度。

通過(guò)“全息體狀況”重新思考睡眠

這一觀點(diǎn)將睡眠置于研究人員所稱的“全息狀態(tài)”之中，進(jìn)一步支持腸道微生物群影響認(rèn)知、食欲、及其他行為的證據(jù)。它挑戰(zhàn)了長(zhǎng)期以來(lái)以大腦為中心的認(rèn)知模型，并提出了關(guān)于進(jìn)化、自由意志以及未來(lái)治療睡眠障礙方法的新問(wèn)題。

大腦中肽聚糖（PG）的發(fā)現(xiàn)支持這一不斷演變的觀點(diǎn)，并表明細(xì)菌細(xì)胞壁的成分可能有助于調(diào)節(jié)睡眠。科學(xué)家們知道PG注射到動(dòng)物體內(nèi)可以誘導(dǎo)睡眠，但當(dāng)時(shí)并未被廣泛接受該分子能夠自然到達(dá)大腦。

這項(xiàng)研究發(fā)表在《神經(jīng)科學(xué)前沿》期刊上。它顯示，PG及與PG相關(guān)信號(hào)相關(guān)的受體存在于多個(gè)大腦區(qū)域，其水平會(huì)根據(jù)一天中的時(shí)間和動(dòng)物是否睡眠不足而變化。這研究一成果進(jìn)一步發(fā)展了“全息狀態(tài)”睡眠模型。

結(jié)合睡眠運(yùn)作的兩大主要理論

那篇論文綜合了兩個(gè)主要理論。第一種觀點(diǎn)認(rèn)為睡眠由大腦和神經(jīng)系統(tǒng)控制。第二種描述了“局部睡眠”，即全身小群細(xì)胞逐漸進(jìn)入類似睡眠的狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)顯示這些狀態(tài)在隔離細(xì)胞中也存在，促成了“在盤(pán)子里睡眠”的概念。

隨著更多局部的不活躍區(qū)域出現(xiàn)，就像燈光逐個(gè)關(guān)掉房間一樣，身體從清醒轉(zhuǎn)向睡眠。

新假說(shuō)融合了這些觀點(diǎn)，認(rèn)為睡眠是身體與常駐微生物相互作用的共同結(jié)果，兩個(gè)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)作卻相互影響。

它們不是非此即彼，是兩者兼有。他們相互作用。睡眠確實(shí)是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程。它以多種不同的速度發(fā)生，細(xì)胞和組織組織的不同層次，而這正是由于廣泛的協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的。

微生物、行為與睡眠的起源

研究人員越來(lái)越多地發(fā)現(xiàn)腸道微生物與人類行為和認(rèn)知密切相關(guān)。這一新興理解挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)上認(rèn)為大腦是思維和行為唯一驅(qū)動(dòng)力的觀點(diǎn)，認(rèn)為我們活動(dòng)的許多方面可能源自微生物的需求和進(jìn)化。

WSU長(zhǎng)期睡眠研究員詹姆斯.克魯格(James Krueger)教授指出：“我們體內(nèi)生活著一整個(gè)微生物群落。這些微生物的進(jìn)化歷史遠(yuǎn)比任何哺乳動(dòng)物、鳥(niǎo)類或昆蟲(chóng)都要長(zhǎng)——更長(zhǎng)，數(shù)十億年。我們認(rèn)為睡眠進(jìn)化始于億萬(wàn)年前細(xì)菌的活動(dòng)/不活躍循環(huán)，以及驅(qū)動(dòng)當(dāng)今認(rèn)知的分子。”

克魯格于2023年被睡眠研究學(xué)會(huì)評(píng)為“睡眠研究領(lǐng)域的活傳奇”。

他們的研究還進(jìn)一步鞏固了細(xì)菌與睡眠之間的聯(lián)系。例如，睡眠模式已知會(huì)影響腸道微生物群的健康，細(xì)菌感染與睡眠增加有關(guān)。

理解睡眠與微生物組的新前沿

這些新發(fā)現(xiàn)為科學(xué)家們希望探討的許多新問(wèn)題打開(kāi)了大門(mén)。

現(xiàn)在全世界都認(rèn)識(shí)到微生物的重要性，不僅對(duì)疾病，對(duì)健康同樣重要。現(xiàn)在是一個(gè)非常激動(dòng)人心的時(shí)刻，人們可以開(kāi)始深入了解我們?nèi)绾闻c微生物交流，以及微生物如何影響我們的生活與健康。