Cell子刊：为什么入眠时“摇一摇”会睡更香

你有没有发现，大多数人都喜欢伴随着一些轻微的振动入睡。小的时候，婴儿在床轻轻晃动时会睡得更好，长大了在车上更容易更容易睡着。

最近的科学研究给出了关于这一现象的解释：

《Cell Reports》2020年12月发表了一篇名为“Sleep Induction by Mechanosensory Stimulation in Drosophila”（机械感应刺激果蝇中的睡眠诱导）的论文表示：研究团队通过果蝇实验发现，习惯性在单调刺激的睡眠诱导中发挥着至关重要的作用，对反复刺激的习惯化会降低唤醒感，并通过一种常见的机制增加睡眠倾向。

为了解开这一迷题，研究人员利用果蝇建立了一个模型系统，测试柔和的机械刺激是否能促进果蝇的睡眠研究。工作人员将果蝇活动监测箱放在多管涡旋仪上方约40厘米的架子上，让涡旋仪的小幅振动带动果蝇的“卧室”。在建立一天的基线睡眠/觉醒行为后，它们在12小时光照和12小时黑暗条件下，对3种情况下对比果蝇连续振动1天。

研究人员发现，在振动过程中，三组的所有果蝇的白天睡眠均显着增加。夜间振动诱发的睡眠适度或不存在，这表明昼夜节律时钟或灯光可以对其进行调节。就像人类和小鼠一样，柔和的机械感官刺激可以促进果蝇的睡眠。

图1振动促进果蝇睡眠

三组果蝇在振动过程中白天睡眠时间的大量增加是由于持续振动时间和/或次数增加。相比之下，iso31雌性和CSx-iso31苍蝇的适度夜间睡眠增加是由于睡眠发作持续时间增加和睡眠发作次数减少的综合作用，表明在振动过程中睡眠更加深。振动可能会通过影响睡眠开始（反映为增加的睡眠次数），维持（反映为增加的睡眠发作持续时间）和巩固（反映为增加的睡眠持续时间和减少的次数）来促进睡眠。

振动期间的睡眠与可唤醒性的降低有关，这表明振动可促进深度睡眠。就其对睡眠驱动的影响而言，VIS的功能类似于正常睡眠。未来的重要目标是确定VIS是否可以提供其他睡眠功能，例如改善记忆力和延年益寿。

图2.振动促进睡眠并产生运动和局部运动的动态变化

随后检查了生物钟在VIS（振动诱发的睡眠）中的作用，发现在振动过程中获得的睡眠可有助于睡眠，并导致振动后的睡眠减少，VIS可以代替正常睡眠且不需要遵循生物钟和光照，并且在VIS期间会积累睡眠困意。

图3.VIS可以产生睡眠，并且不需要光照和昼夜节律

作者还构建了能够独立控制的频率和幅度的垂直平移运动音频扬声器系统，进行不同Hz的测试。发现与涡流产生的振动一样，振动对夜间睡眠的影响不如白天睡眠强。数据表明扬声器系统产生的振动会在多种控制压力下诱发睡眠，在所有3个组中200 Hz振动诱导睡眠的效率均低于20 Hz振动，而8 Hz振动根据遗传背景具有不同的影响。这些数据证明各种振动刺激都可以诱发睡眠，并且睡眠增益的大小是振动频率和遗传背景系数。大范围频率（3–200 Hz）的振动会诱发睡眠，这支持了习惯模型。而且果蝇在连续的振动块中入睡更快，而入睡时间更长，这并不同于间歇性振动。

图4.VIS取决于刺激频率和遗传背景

最后作者表示这项果蝇研究可能有助于解决嗅觉和其他非机械感觉刺激对睡眠的影响的问题。因为无论非机械感官刺激是否也可以促进睡眠，果蝇中的感官刺激诱导睡眠都为研究睡眠调节的神经和分子机制提供了宝贵的平台。

原文获取：DOI：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.108462