人为什么要睡觉？科学家给出进一步答案
在人类漫长的一生中，有三分之一的时间在睡眠中度过。从苍蝇、蠕虫到水母等无脊椎动物，睡眠这一行为似乎无处不在，它是所有拥有神经系统的生物在进化过程同拥有的必需品。为什么我们需要睡眠？这个看似简单的问题却困扰了科学家多年。最近，以色列巴伊兰大学的研究人员在《分子细胞》杂志上发表了一项新研究，为我们揭示了其中一部分奥秘。
研究发现，我们大脑中的PARP1蛋白就像一个精准的天线，能够感知并发出关于睡眠和DNA修复的时间信号。当我们处于清醒状态时，体内的稳态睡眠压力会逐渐增加。长时间的清醒会让我们的神经元面临紫外线、神经元活动、辐射、氧化应激等因素带来的DNA损伤风险。这些损伤在累积到一定程度时，就会触发我们强烈的睡眠需求。PARP1蛋白迅速启动，标记出DNA损伤的位置，并召集所有相关系统来清除这些损伤。在这一过程中，睡眠起到了至关重要的作用。
研究团队利用斑马鱼实验进一步证实了这一发现。斑马鱼的神经活动特征与人类有许多相似之处，是研究睡眠机制的绝佳对象。当DNA损伤的积累达到一个临界点时，斑马鱼就会进入睡眠状态。睡眠不仅能帮助减少稳态睡眠压力，更重要的是，它促进了DNA的修复，从而有效降低了DNA损伤的风险。
更进一步的实验表明，至少需要6小时的睡眠才能有效减少稳态睡眠压力并修复DNA损伤。当PARP1蛋白的表达量增加时，不仅促进了睡眠的发生，还增强了睡眠依赖的修复能力。相反，如果抑制PARP1的活性，就会阻断DNA损伤修复的信号，导致即使身处疲劳状态，生物也无法进入睡眠模式，进而使DNA损伤无法得到及时修复。这一发现也在小鼠身上得到了验证。
这项新研究为我们揭示了睡眠背后的单细胞水平机制，有助于我们深入理解睡眠、睡眠障碍、衰老以及神经退行性疾病之间的联系。研究人员满怀信心地预测，未来的研究将拓展到更多种类的动物，甚至包括人类。这项研究不仅为我们理解生命的奥秘提供了新的视角，也为未来的医学研究和治疗提供了新的思路。
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