睡眠
是人类生活的基础，它能减少焦虑和炎症，改善记忆、注意力和警觉性等认知功能，还有助于调节情绪。长期睡眠不足的人会有更高的患有糖尿病、癌症和老年痴呆症等疾病的风险。尽管如此，也常有人感叹——人生短短数十载，三分之一却要用来睡觉，想来着实浪费。因此总有人希望，要是人类的睡眠时间可以短一点再短一点，是不是就等于变相地延长了人生的长度？
其实，关于睡眠这一至关重要的功能，还存在许多未解之谜。现在，越来越多的神经学家开始将目光聚焦在睡眠的问题上。他们想知道，我们的身体是如何控制睡眠的？我们的基因与睡眠有关吗？
1
2009年，加州大学旧金山分校的神经学家
Ying-Hui Fu
（傅嫈惠）教授开始收到大量称自己每天晚上只需几小时睡眠的人发来的邮件。
在展开研究之后，Fu与她的团队发现了第一个短睡眠基因——
DEC2
，它能调节哺乳动物的睡眠长度。携带DEC2基因的特定突变的人，平均每晚只需要睡6.25小时，而缺乏这种基因突变的人平均需要的睡眠时间为8.06小时。
2009年8月14日，《科学》杂志刊登了这一突破性的结果。那时，睡眠遗传学领域还处于起步阶段，人们普遍不认为基因对睡眠行为能产生什么显著影响。而Fu的发现首次提供了决定性的证据，证明在少数情况下，天生的
短睡眠
是可遗传的。但是这种突变非常罕见，只有一部分短睡眠者可以用这种突变来解释，它并不适用所有短睡眠者。
2
经过了十年的发展之后，这一领域得到了快速、长足的进展，神经学家开始更深刻地意识到基因对睡眠的重要性。
Fu教授的先生是同为加州大学旧金山分校的神经学教授
Louis Ptaček
，就在不久前，他们共同领导的研究团队发现了第二个能显著减少人类所需的睡眠时间的基因突变。这一发现源自于他们对一个连续三代人都是天生短睡眠者的家庭的研究，他们意外地发现，这个家庭中没有任何人携带DEC2突变。
在这项研究中，他们采用了一种名为连锁分析的方法，这是一种可以精确地定位与某些特定性状相关的突变的染色体位置的技术。通过将基因测序和连锁分析相结合，他们发现了一种名为
ADRB1
的基因的突变。这种基因的突变和DEC2一样，都与天生的短睡眠有关。研究结果被发表在了2019年8月28日的《神经元》期刊上。
3
就在ADRB1的发表不到两个月，Fu的实验室又再次传来捷报——他们发现了第三种与短睡眠有关的基因。而这第三个基因还具有额外的不同之处。
一名男子称他每晚只需睡五个半小时，他的儿子每天只需睡四小时多一点。但这并没有给他们造成什么困扰，他们俩人都很健康快乐、精力充沛，不像大多数睡眠不足的人那样暴躁或健忘。
Fu的实验室对这对父子进行了检查，并采集了他们的血液样本。在进行基因测序之后，他们锁定了一个名为
NPSR1
基因的突变。NPSR1负责编码的是一种位于神经元表面的信号蛋白，此前就有研究表明，这种蛋白与睡眠调节有关。
与已知的两种短睡眠基因突变一样，这种突变也极其罕见，每400万人中只有不到一人。
4
为了了解这种基因在大脑中的作用，研究人员在肖鼠身上进行了一系列实验。他们利用基因工程让这些小鼠携带了与NPSR1相同的突变基因。他们发现携带NPSR1基因突变的小鼠比不携带这种基因突变的小鼠睡眠时间更短，而且它们的身体活动也更加活跃。
NPSR1是大脑中促进觉醒的信号通路的一部分。当它被激活时，它会通过附加一个化学修饰来激活同一途径中的其他蛋白质。为了测试NPSR1的突变和非突变版本是否都能以同样的程度激活这种信号通路的组成部分，研究人员将一种能触发NPSR1的化合物注射到正常和被基因改造过的小鼠体内。然后发现突变的NPSR1比非突变的NPSR1激活了更多的下游蛋白。
然后，研究人员又进行了一项补充实验，发现突变的NPSR1比非突变的NPSR1更容易触发。将这些实验结果结合来看，这表明与短睡眠有关的NPSR1更容易活跃，并且在激活能促进觉醒的其他成分方面也表现得更好。
研究人员接着进行了记忆测试。他们将小鼠放置在一个特别设计过的小隔间里，让它们在对新的环境进行几分钟的探索之后对它们的脚施以电击，然后再将小鼠移出隔间。有足够睡眠的正常小鼠在一天后回到房间时，它们会记得前一天的电击而待在原地保持不动，或者缓慢地在房间里小心游走。
睡眠不足的肖鼠会出现记忆缺陷，当它们在被电击一天后再回到小隔间时，不会表现出任何预先的恐惧行为。然而，携带突变型NPSR1的小鼠却能记得电击——即使它们的睡眠时间显著减少了。
这表明，
NPSR1不仅能促进短睡眠，还能防止因短睡眠而导致的记忆问题
。Fu说，这是首个被发现的能对由睡眠时间短而造成的不良后果产生保护作用的基因。
5
由于NPSR1蛋白是一种细胞表面受体，研究人员相信或许有一天会研发出能激活或干扰NPSR1基因的药物。
这一发现不仅为我们理解基因是如何影响有别于寻常的睡眠表现型的提供了新的线索，它同时还激发了许多潜在的希望，未来或许研究人员能发展出可以帮助治疗睡眠障碍或阻止某些与睡眠不足的认知缺陷的疗法或药物。
参考来源：
https://www.ucsf.edu/news/2019/10/415671/short-sleep-gene-prevents-memory-deficits-associated-sleep-deprivation
https://stm.sciencemag.org/content/11/514/eaax2014
https://medicalxpress.com/news/2019-10-short-gene-memory-deficits-deprivation.html
https://www.wired.com/story/a-new-gene-helps-explain-why-some-people-need-less-sleep/
