內源性的睡眠與外界刺激引起的喚醒是很重要的行為，然而其調控機制尚不清楚。
乙醯膽鹼是最早被發現的神經遞質，長期被認為參與睡眠和覺醒調控，但是其具體作用機制尚不明確。在這項研究中，北京大學研究生戴熙慧敏等通過分子生物學和遺傳學方法，研究果蠅的睡眠和覺醒。
她們使用CRISPR-Cas9技術在果蠅中系統地構建了所有十三個乙醯膽鹼受體的突變體，並調查了它們在睡眠與喚醒中的作用。
發現有兩個尼古丁型乙醯膽鹼受體亞基nAChRα2 和 nAChRβ2 促進內源性睡眠，基因敲除後睡眠時長僅有野生型果蠅睡眠時長的一半；而有一個尼古丁型乙醯膽鹼受體亞基nAChRα3促進外界刺激介導的喚醒，基因敲除後難以被外界刺激喚醒。由此她們提出：乙醯膽鹼通過不同的受體亞基可能對睡眠起到不同的調控作用。
她們進一步通過構建基因敲入品系，結合遺傳學操作、行為分析以及大腦成像等方法，發現這些受體分別在鱆胺類神經元與多巴胺類神經元中起作用。這些結果表明，內源性睡眠與外界刺激引起的喚醒由不同的通路所調控，並揭示了乙醯膽鹼調控睡眠的分子與細胞機制。
本文發表於《Sleep》雜誌，第一作者和通訊作者為戴熙慧敏，實驗期間為北京大學饒毅實驗室研究生、現為美國Brandeis大學諾獎得主Michael Rosbash博士後。
其他作者包括周恩興、楊威、毛仁波、張文霞、饒毅。
饒毅實驗室此前已發表三篇睡眠分子機理論文：
2017年錢永軍等發現5羥色胺及其受體參與果蠅睡眠 （http://www.raolab.org/upfile/upfile/filet/PDF_2017-10-30_03-34-12.pdf）
2018年張嫻等驗證5羥色胺確實參與小鼠睡眠
（http://www.raolab.org/upfile/file/20180521125305_378658_45011.pdf）
2018年戴熙慧敏和周恩興等發現腸道細胞合成D型絲氨酸、通過神經細胞條件果蠅睡眠
（http://www.raolab.org/upfile/file/20190508042009_960352_66465.pdf）
2021年戴熙慧敏的文章連結為：https://academic.oup.com/sleep/advance-article-abstract/doi/10.1093/sleep/zsab017/6119684
英文摘要：
Sleep and arousal are both important for animals. The neurotransmitter acetylcholine (ACh) has long been found to promote both sleep and arousal in mammals, an apparent paradox which has also been found to exist in flies, causing much confusion in understanding sleep and arousal. Here we have systematically studied all 13 ACh receptors (AChRs)in Drosophila to understand mechanisms underlyingACh function in sleep and arousal. We found that exogenous stimuli-induced arousal was decreased in nAChRα3 mutants, whereas sleep was decreased in nAChRα2 and nAChRβ2 mutants. nAChRα3 functions in dopaminergic neurons to promote exogenous stimuli-induced arousal, whereas nAChRα2 and β2function in octopaminergic neurons to promote sleep. Our studies have revealed that a single transmitter can promote endogenous sleep and exogenous stimuli-induced arousal through distinct receptors in different types of downstream neurons.