大餐后的睡意是我們每個人所經歷的事情,對果蠅的新研究表明,食物中蛋白質和鹽含量以及消耗量的增加,可能導致睡眠時間更長。
美國斯克里普斯研究所的科學家在該研究所電子雜志上寫到,我們首次找到研究果蠅中的“食物昏迷”現象的方法,并解釋了這種現象的一些原因。
他們創建了一個系統,可以測量果蠅的睡眠和喂養行為的關系,他們發現,與人類相同,動物在大餐后需要較長時間睡眠。進一步的研究還表明,某些類型的食物可以促進餐后睡眠。
“在中,睡眠和新陳代謝之間有一個有據可查的相互作用,當餓了,果蠅就會抑制睡眠或增加活動,”資深作者在斯克里普斯佛羅里達代謝和老化系的副教授William Ja博士說:“然而,還沒有測試食物對睡眠的急性影響,主要是因為沒有可用的系統支持這樣做。”
為了更好地了解這種關系,Ja和他的團隊創建了活動記錄CAFE(ARC),這是第一個能夠視覺跟蹤食物消耗和動物運動的蒼蠅系統。來自該系統的果蠅行為記錄表明,吃飯之后,動物返回到正常的覺醒狀態之前睡得比平時更多。睡眠期通常持續約20至40分鐘,吃的更多通常睡得更多。
為了確定營養是否可以調節餐后睡眠,團隊給果蠅由蛋白質,鹽或糖組成的食物。他們發現只有蛋白質和鹽對餐后睡眠有作用,這表明睡眠確實可以通過特定的食物類型來調節。
第一作者Keith Murphy解釋說:“我們接下來試圖通過喂養,驅動餐后睡眠找出一種神經元機制。”“通過使用遺傳工具在果蠅大腦中打開和關閉神經元,我們驚訝地發現,控制這種行為中發揮作用的許多電路。”
先前的研究已經顯示,白細胞素(Lk)神經元與膳食調節相關,通過指示LK系統在喂食期間快速行動以表示行為轉變。在這項工作的基礎上,本研究的作者證明Lk系統在餐后睡眠中起作用。
“在蛋白質存在的情況下,白細胞素受體(Lkr)神經元的一個子集對啟動餐后睡眠是必要,” Murphy說:“我們的分析表明,攝入的蛋白質可以促進睡眠和覺醒,而且覺醒被Lkr神經元活動抵消。”
他們還發現,其他腦電路對果蠅的內部時鐘很敏感,其減少了黃昏后的餐后嗜睡。綜合這些團隊得出結論,在蒼蠅和人類中,餐后嗜睡可以以多種不同的方式進行調節。
“ARC為未來研究提供了一個起點,旨在揭示膳食,蛋白質和鹽驅動睡眠的確切的基因和電路,”Ja補充說:“由于睡眠狀態對于自然界的動物來說是一個脆弱的狀態,所以發現為什么飯后小睡是必要的十分有趣。”