就我們人類而言，約有三分之一的時間處於睡夢當中，年幼時睡眠充足，人老後，睡眠也就少了。而一些動物因為生存需要，會採取睜一隻眼，或左右大腦輪換的方式來休息。
充足的睡眠是健康生活的保障，睡眠質量不佳，會影響到正常的學習與工作。我們過去認為，睡眠是一個被動的過程，但現在看來，這個想法是完全錯誤的。
本期視頻，介紹美國科學院新科院士丹陽教授與她的研究團隊，試圖找出睡眠電路（sleep circuits），從而達到提高睡眠質量，甚至控制睡眠的效果。睡眠電路的位置，粗略估計在下丘腦或腦幹，而神經迴路控制功能的多樣性（食慾、體溫、心率、各類情緒等）、神經元的龐大數量、以及神經元之間連接的複雜性，還是給研究工作帶來不小的挑戰。
幸運的是，神經元發揮的不同作用，依賴於基因調控出的各類蛋白質。換言之，它們含有不同的細胞標誌物，也就可以使用不同顏色的來標記。我們可以在睡眠神經元裡植入光敏蛋白，用光來控制神經脈衝的峰值，從而激活或關閉睡眠神經元，讓動物入睡或者醒來。
最近以小鼠為實驗對象，研究一組延髓的神經元，打開電燈開關幾秒內，小鼠從“非REM睡眠”，轉變為“REM睡眠”（多數在醒來後能夠回憶的栩栩如生的夢都是在REM睡眠發生的），能夠精確的控制小鼠睡眠，讓小鼠進入夢境。
除了控制神經元的電活動，研究團隊還在小鼠腦區內，插入顯微內窺鏡與微型相機來觀察神經元。在這可以看到閃爍的神經元，確定睡眠神經元，以此為切入點，逐步繪製出大的神經網絡。這有助於我們未來修復睡眠電路時，能拿出更多的有效策略。目前，控制小鼠睡眠的技術，並不適用於人類，因為它需要在腦內植入病毒和插入光纖。
最後丹陽也拋出一個問題：若我們的技術發展到，在保證安全的情況下，能根據個人意願，進行“夢醒之間”的轉換，我們會有怎樣的睡眠需求？
閱讀更多 知社學術圈 的文章
