胥家轩
我们的很多身体特征都是由基因决定的,比如单眼皮和双眼皮,有酒窝和无酒窝,卷发和直发……但是,你有没有想过,能不能熬夜这件事,也是由你老爸老妈的基因说了算呢?
如果一整晚不睡觉或者睡得很少,你会怎么样?想必第二天应该是顶着熊猫眼去上学,听老师讲课的时候困得呵欠连天……但是,总有那么少部分的人熬完夜后气色依旧很好,也不感到疲劳,让所有“不睡觉会死星人”恨得牙痒痒的。
1964年,一个名叫Randy Gardner的高中生创造了最长时间不睡觉的世界纪录——连续11天不睡觉。整个过程中,科学家们通过监测脑电图来保证他没有偷睡。在创造世界纪录之后,他仅仅睡了14个小时就又恢复了正常。所以,你有没有想过,你每天需要睡多少时间,能不能熬夜,有可能也是由基因决定的?
为了找到“熬夜基因”,科学家首先在普通人群中进行了大规模的调查和筛选。功夫不负有心人,他们终于找到了这样一个家庭:这个家庭中有两个成员(母女)每天只需要睡6个小时就可以不痛苦地起床,白天精力也很充沛,而其他成员每天需要睡足8小时才能维持白天的体力;除此之外,每天睡6小时的两个成员在通宵熬夜之后相比每天睡8小时的其他成员,也不怎么需要补充睡眠就能恢复体力。我们知道,青少年每天需要的睡眠时间是 8~9个小时,成年人为 7~8个小时。所以,为什么这个家庭中会有两个拥有不一样熬夜能力的成员呢?
科学家猜测,熬夜的能力可能是由某个基因控制的,每天只需要6小时睡眠的人可能携带了某个突变基因,而其他成员则携带了正常基因。于是,科学家对这个家庭的所有成员进行了基因测序。基因是带有遗传信息的DNA片段,这个片段的遗传信息是由DNA的序列决定的,就像输入密码一定要按特定的顺序排列才能匹配。比如AGG CCA TTA和AGG CAC TTA,这两段DNA序列携带的信息就不一样,知道了序列就能判断这几个家庭成员是不是携带了不同的基因。
测序的结果显示,这两个更能熬夜的家庭成员都有某一个基因与其他家庭成员的基因不一样,所以科学家就怀疑,是不是这个基因的差异决定了我们普通人需要睡多久,以及能不能熬夜。但是,单纯靠测序的结果还不能完全说明问题,尤其是只有两个个体,万一熬夜和这个基因无关呢?万一这个基因可能决定的是其他某个没有被注意到的特征呢?
为了验证猜想,科学家想了一个聪明的办法。他们将更能熬夜的家庭成员所携带的突变基因进行克隆,然后一次性在体外将这一突变基因转到了几个小鼠受精卵里,再将这些受精卵植入成熟的小鼠子宫里。经过一段时间的发育,携带这个突变基因的转基因小鼠很快一窝窝地诞生了。小鼠是啮齿动物,更喜欢阴暗的环境,一般都在夜里出来活动,所以科学家首先记录了转基因小鼠们和正常小鼠们每天在黑暗的笼子里走动的时间,发现转基因小鼠们每天在笼子里的活动时间比正常的小鼠们长了大约2个小时。
随后,科学家又使用专业设备监测了小鼠睡觉时的脑电图,就像医院里医生给病人检查一样。他们发现,不管是在光环境还是暗环境中,转基因小鼠们每天需要的睡觉时间都要明显少于正常小鼠们。而在经过同样时间的睡眠剥夺实验后,转基因小鼠们在睡眠剥夺之后的12小时内睡得比正常小鼠们更少,也就说明与正常小鼠相比,转基因小鼠更容易从“熬夜”后恢复,从而证实了科学家的猜想,这个基因的确与我们的熬夜能力相关!
看到这里,可能会有同学好奇,睡眠剥夺实验又是个什么东东。根据右边的示意图,小鼠被放在水槽中央一块很小的高地上,周围都是水,每当小鼠想要打盹或者放松警惕的时候,就会掉进水里,水淹没鼻孔,小鼠立马醒过来,如此反复,小鼠就没有机会睡觉了。
所以呀,熬夜这件事,不是你想熬就能熬的,尤其是对于处在生长发育期的青少年,睡眠时间的多少可是关系到你能不能长高这样的大事呢!
在这次研究过程中,科学家只发现了这一个“熬夜基因”,那么,是不是还有其他熬夜基因呢?这个问题,也许将来会由你来解决!