每一次熬夜狂欢，都在改变你的大脑

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2023-11-25 14:11

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新研究发现，短暂的睡眠不足会刺激多巴胺分泌，重塑大脑。

来源 | Northwestern University

翻译 | 时小舟

编辑 | 二七

绝大多数熬过夜的人都很熟悉那种“又累又精神”的感觉：即使身体已经非常疲惫，大脑却处于一种有点懵、但非常快乐，甚至感觉轻飘飘的状态。

最近，美国西北大学的神经生物学家首次揭示了熬夜后出现这种“醉酒状态”的原因。在一项新的研究中，研究者使小鼠经历了短暂的睡眠剥夺，随后检查它们的行为和大脑活动。结果显示，不仅小鼠多巴胺的分泌增多了，突触可塑性也增强了。也就是说，短暂的睡眠剥夺重塑了小鼠的大脑，使其在接下来的几天内都能保持愉悦的心情。

这些新的发现帮助研究者更好地了解大脑会如何改变情绪，增加了对抗抑郁药（如氯胺酮）的了解，并有望帮助识别新的抗抑郁靶点。

这项研究11月2日发表于《神经元》（Neuron），第一作者是美国西北大学的博士后研究员Mingzheng Wu，通讯作者是该校的神经生物学副教授和Irving M. Klotz教授Yevgenia Kozorovitskiy，他主要关注神经可塑性方面的研究。

“已经有充分的研究证明，长期睡眠不足会对身体健康产生负面影响，”Kozorovitskiy说道，“然而，短期的睡眠不足——比如说某个学生在考前通宵复习一整晚——会导致什么，却缺少深入了解。我们发现，睡眠不足会引发极强的抗抑郁效果，并且能重塑大脑。这让我们意识到，我们的日常活动，比如一个不眠之夜，只需数小时就能从根本上改变我们的大脑。”

睡眠不足

一直以来，科学家都知道睡眠受到干扰时，人的精神状态和行为都会受影响。例如，如果睡眠和生物钟被打乱，可能会诱发躁狂症患者的相关症状。然而在另一些情况下，这样的干扰也可能会带来抗抑郁的效果。

“有趣的是，短暂缺觉之后的情绪变化非常明显，即便是健康的人也能明显体会到——也包括我自己，”Wu说，“但是大脑产生这些影响的具体机制尚不清楚。”

为了探究这些机制，Kozorovitskiy和团队开展了一项新的实验。他们使用了不具有与人类情绪障碍相关遗传倾向的小鼠，使之短期内无法睡觉。他们设计了一种非常温和的实验方式，在让小鼠睡不着的同时避免施加过大的压力。一个不眠之夜后，相较于正常睡了一觉的对照组，这些小鼠变得更有侵略性，亢奋多动，且性欲增强。

研究者测量了多巴胺神经元（负责大脑的奖赏系统）的活性。他们发现，短期缺乏睡眠小鼠的多巴胺神经元也更活跃。

“我们很好奇是大脑里的哪些区域引发了这些行为上的变化，” Kozorovitskiy说道，“我们想要知道，这是否是一个会影响整个大脑的广泛信号，还是某种更有针对性的反应。”

专门的信号

Kozorovitskiy和团队考察了大脑中四个与多巴胺分泌有关的区域：前额叶皮层，伏隔核，下丘脑和背侧纹状体。研究者追踪了短暂睡眠剥夺后，这四个区域的多巴胺分泌水平，结果发现其中三个区域都受到了影响：前额叶皮层，伏隔核和下丘脑。

但研究团队还想进一步缩小结果的范围，因此他们系统地抑制了多巴胺反应。结果显示，当抑制了内侧前额叶皮层的多巴胺反应时，就不会出现抗抑郁效果了。相比之下，伏隔核和下丘脑似乎与活跃程度最为相关，并未影响抗抑郁效果。

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“除非我们抑制了前额叶皮层的多巴胺输入，否则（一夜不睡导致的）抗抑郁效果就会持续存在，” Kozorovitskiy说道，“这说明在寻找新的治疗靶点时，值得关注一下前额叶皮层。但这也更加肯定了该领域最近建立的一个猜想：多巴胺神经元在大脑里扮演着很重要、也很不同的角色——它们不只是负责预测奖赏的。”

虽然大多数行为（比如亢奋多动和性欲增强）在短暂睡眠不足后的几个小时内就会消退，但抗抑郁效果却能持续数天。这说明，前额叶皮层的突触可塑性或许得到了增强。

Kozorovitskiy和团队在检查了单独的神经元之后确定了这一点。前额叶皮层的神经元形成了叫作树突棘的微小突起结构，这是一种可塑性很高的结构，会随着大脑活动的变化而变化。当研究人员使用基因编码技术将突触分离时，抗抑郁效果就消失了。

虽然还不确定为什么睡眠不足会在大脑中造成这种影响，但Kozorovitskiy怀疑这与演化有关。

“很明显的是，短暂的睡眠不足在某种程度上激活了整个身体，”Kozorovitskiy说道，“你可以想象，当面对捕食者，或者在某种危险的情况下，你需要相对活跃的正常身体功能和延迟睡眠的能力，我觉得这可能正是我们目前观察到的现象。长期睡眠不足产生的影响对身体一定是有害的。但短期的睡眠不足，会让你在某些情况下保持高度警惕，其实是有好处的。”

Kozorovitskiy还提醒大家，不要为了提振情绪而刻意熬夜。

“抗抑郁的效果是短暂的，毕竟我们都知道高质量睡眠的重要性，”她说，“我会建议有需要的人去健身房锻炼，或者出去散散步。相比之下，这个新的发现对于开发全新的抗抑郁药物更有用一些。”

原文链接：

https://www.eurekalert.org/news-releases/1006320