在最炎熱的夏天，你可能會發(fā)現自己會在中午忍不住開始打瞌睡。在一些地方，在一天中最熱的中午 " 小憩一下 " 已經成了一種習慣。

然而事實證明，這可能不僅僅是文化習慣那么簡單，它背后可能存在著非常強大的潛在生物學機制。神經生物學家已經開始發(fā)現了一些蛛絲馬跡。

在《當代生物學》上的一篇新論文中，研究人員發(fā)現，果蠅被 " 預設 " 在中午打盹。研究發(fā)現了果蠅腦中的一個對高溫產生反應的 " 溫度計 " 回路，它同樣與睡眠有關。

溫度的影響

我們可能都有這樣的感覺，夏夜感覺更難入睡，在秋冬寒冷的早晨則總是 " 起床困難 "。

溫度的變化會影響到人類和其他動物行為的許多方面，從飲食和活動水平，到睡眠 - 覺醒周期都在其列。溫度可以為動物提供了提示——是時候適應季節(jié)的變化了。它對睡眠的影響甚至有可能相當極端，比如，一些動物決定一口氣睡掉整個季節(jié)，就像冬眠的熊那樣。

但是，感覺神經元和控制這一周期的神經元之間的聯系仍然有很多謎團沒有解開，介導溫度和睡眠中心之間相互作用的具體腦回路在很大程度上仍未被描繪出來。

科學家一直認為，果蠅是研究 " 我們?yōu)槭裁匆X " 和 " 睡眠對大腦有什么作用 " 等重大問題的一個絕佳生物模型。它們不會像人類通宵時那樣試圖擾亂自己的本能，還可以讓研究人員探索像光和溫度這樣的外部線索對細胞通路的影響。

2020 年，團隊找到了一個只在寒冷天氣下活躍的 " 腦中溫度計 "，這項新研究正是對類似的高溫 " 溫度計 " 回路的后續(xù)探索。它首次確定了果蠅頭部的 " 絕對熱 " 受體，它們對高于 25 攝氏度的溫度會產生反應，那是果蠅最喜歡的溫度。

事實證明，常見的實驗室果蠅（Drosophila）已經與人類形成了密切的聯系，幾乎遍布整個地球。它最喜歡的溫度與人類的喜好相當，這似乎不足為奇。

正如團隊根據之前關于低溫的論文結果所預期的那樣，他們發(fā)現，接收有關熱的信息的大腦神經元，是更廣泛的調節(jié)睡眠的系統(tǒng)的一部分。

當與冷通路平行的熱通路被激活時，促進午間睡眠的目標細胞會維持更長的時間。這就導致了午睡的增加，使果蠅躲開一天中最熱的時候。

溫度通路如何影響睡眠

這項研究是由一項為期 10 年的長期項目促成的，這個長期項目產生了首個完整的動物（果蠅）神經連接圖譜，也叫作連接組。

有了連接組，研究人員就可以借助計算機系統(tǒng)，找出果蠅約 10 萬個腦細胞間所有可能的連接。然而，即使有了這個極其詳細的路線圖，研究人員仍然需要弄清楚腦中的信息是如何從 A 點傳送到 B 點的，這篇論文有助于填補這一空白。

科學家認為，高溫與低溫的不同通路是有道理的，因為高溫和低溫對生理和行為的影響截然不同。這種區(qū)分也可能反映了基于地球冷熱循環(huán)的一種進化過程。例如，在人類大腦的睡眠中心，可能被一個特定的感覺通路直接鎖定，現在可以在這項工作的基礎上繼續(xù)進行研究。

下一步，團隊希望弄清楚冷、熱通路的共同目標，從而發(fā)現兩者各自如何影響睡眠。團隊還非常有興趣研究，溫度對行為和生理的長期影響，以便了解全球變暖的影響，看看物種對溫度變化的適應性如何。