人類或許也能冬眠？科學家在小鼠身上發現「睡眠開關」

2020-08-09 紅星新聞

據《日經新聞》報導，2006年10月，一名男性在神戶市六甲山不慎跌落至十米深的山谷，造成盆骨骨折無法動彈，經過24天才被發現救出。通常情況下，這名男性很可能已經遇難，但他獲救時，還有淺淺的呼吸，體溫僅僅只有22度。

據他自述，跌落的第二天中午過後他就失去了意識，「我想，後來我肯定是睡著了。」他說自己完全記不起來之後發生了什麼，就此度過了沒吃沒喝的三個多星期，直到被人發現。

院方醫生分析指出，一般人通常體溫低於25攝氏度以下就面臨很高的死亡率，這名男子應是由於身體處於近乎冬眠狀況，臟器功能雖降低，但並未傷及腦部功能，因而得以奇蹟生還。

此事猶如奇談一般在日本國內引發巨大轟動。此後10多年裡，世界各地偶爾也會有一些類似的新聞出現，這讓許多人產生了一個疑問：「如果人類進入一定的模式，是否也能夠冬眠呢？」

資料圖：一些動物具有冬眠行為

而近日，研究人員在小鼠身上發現了「睡眠開關」。該研究表明，一旦「人工冬眠」終得實現，那麼，除了能夠在醫療領域為患者贏得更多的治療時間，還能為人類開啟深太空探索提供重要的技術支撐。

Q神經元被激活

從不冬眠的小鼠進入休眠狀態

今年6月，日本筑波大學國際綜合睡眠醫學研究所櫻井武教授研究團隊在Nature雜誌上發表文章，揭示激活下丘腦神經肽QRFP誘導小鼠出現冬眠樣行為。

神經肽QRFP集中匯聚在下丘腦細胞中，可參與調節體溫。據櫻井教授介紹，當研究人員通過化學遺傳學技術慢性激活下丘腦表達QRFP的神經元後（以下稱Q神經元），「小鼠表現出符合冬眠標準的獨特品質」。

當Q神經元被激活後，小鼠失去了活動能力，體溫下降至約23至24℃，還表現出冬眠期間常見的新陳代謝降低的所有徵兆，包括心率降低，耗氧量和呼吸減少。該狀態持續時間最長可達48小時。而從此狀態恢復後，小鼠沒有明顯的組織器官損傷或行為異常。進一步發現這種體溫過低與心率和呼吸減慢以及新陳代謝速度降低有關。這些研究表明激活Q神經元後可誘導冬眠樣行為。

日本筑波大學的研究人員揭示激活下丘腦神經肽QRFP可誘導小鼠出現冬眠樣行為。圖據《日經新聞》

僅僅通過人為激發Q神經元就能使小鼠連續幾天進入休眠狀態的想法有些出乎意料，畢竟，小鼠原本是不會冬眠的。櫻井武教授團隊的這項研究讓許多人感到興奮：「人工冬眠試驗成功了？」「人類是否也能夠這樣？」

一些科學家表示，這是非常具有激勵意義的研究。因為冬眠可以降低體溫、減緩新陳代謝，把能源消耗控制在最小程度，是「一種非常節約能源的方法」。

北海道大學的山口良文教授是冬眠研究領域的專家。在接受採訪時，山口良文教授表示：「許多哺乳動物都要冬眠。因此，不能排除人類也能夠冬眠的可能性。」

還有一些人認為，在日本北海道、東北地區，甚至北歐和北美的冬季，人類的活動能力會下降，甚至出現抑鬱症的症狀。因此，「冬季抑鬱」或許是冬眠在人類進化過程中留下的影子。

「人工冬眠」手段

或將應用於太空探索和醫療領域

2014年，一家受美國宇航局（NASA）資助的企業發表了一份報告。這份報告提到，如果太空人進入冬眠狀態的話，太空飛行器可以減少氧氣和食物的攜帶量，從而可以讓人類走向更深遠的太空。

以從地球飛往火星為例，6名太空人只需乘坐直徑約4米、長約8米的小型宇宙飛船即可。通常意義下大概需要約300天才能完成的枯燥旅途，藉助「人工冬眠」技術，對太空人們來說，也許就是睡一覺的事。

據了解，歐洲宇航局（ESA）在2019年曾透露，正在進行「人工冬眠」的研究。雖然還需要進一步的技術支撐，但是科幻小說曾提到的情節正一步一步成為現實。

「人工冬眠」技術或可讓人類走向更深遠的太空。圖據圖據《日經新聞》

日本理化學研究所基礎科學特別研究員砂川玄志表示：「為了了解冬眠之謎，我一直在對睡眠進行研究。」根據他的研究，在馬達加斯加，有一種猴子會冬眠。他在一篇相關論文中提到：「如果人類也能夠冬眠的話，將來就可以把相關技術運用到緊急救援領域。」為此，他還開發了一套測量休眠中小鼠體溫和代謝等指標的系統。

目前，砂川玄志研究員和櫻井武教授正在開展共同研究，在激發Q神經元後，把實驗小鼠放到各種環境中去測量它們的體溫和代謝變化。

櫻井武教授被譽為當下日本睡眠研究領域的第一人。他曾發現了食慾素(orexin)這種在調節能量代謝、睡眠和喚醒等生理功能中起重要作用的神經遞質，並在2006年發現了另一種稱為「QRFP」的神經肽——也就是上文中可誘導小鼠冬眠的「開關」。

櫻井教授表示，一般在包括人類在內的哺乳動物中都發現了Q神經元，「人類具有冬眠的能力並不令人意外。或許，在漫長的進化中，人們可能出於與一些動物相同的原因而不想冬眠。」同時他也強調，人類對睡眠機制的研究還有很多空白，在做一場冬眠美夢之前，還有許多未解之謎有待解開。

一些專家謹慎地表示，需要更多的研究才能進一步解開謎題，但即便如此，這項研究也具有非常重要的意義——如果用同樣的方法緩慢激活Q神經元的話，也許人類也可以像實驗小鼠那樣產生「冬眠」。如果體溫和代謝頻率都降低的話，心肌梗塞等疾病的發病速度就會相應減慢，這樣就能為病患爭取到更多寶貴的搶救時間。

紅星新聞記者 王雅林 羅天

編輯 李彬彬

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