吃飯和睡覺的關係

知識新知 06/01/2008



吃飯的時間會影響睡眠模式,不過研究者還不確定是否真是如此。

你的胃也許真的有它自己的想法。腦部有一小塊區域可能會切換睡眠時程,以配合用餐時間。

人們早就知道像是老鼠跟蝙蝠之類的夜行性動物,在只有白天才能獲得食物時,會迅速調整牠們的睡眠時程。然而要找出負責切換的大腦相關區域,一直都很困難。

在五月下旬出版的《科學》雜誌裡有篇論文,提到美國哈佛大學醫學院塞波 (Clifford Saper) 率領的研究團隊表示,他們找到了負責調整睡眠節奏的大腦區域,那是由一塊被稱為下視丘腹背核 (dorsomedial hypothalamic nucleus, DMH) 的細胞群組成的區域。這塊區域緊鄰大腦負責管制對於光暗的一般生物週期反應的區域旁邊。

這項研究指出,欠缺在 DMH 裡產生反應的某一個特定基因的老鼠,不會做出改變飲食時程的調整。一旦把該基因復原回去,老鼠就會恢復飲食時程的調整行為。

不過該領域的一些研究者對這項研究成果,抱持深重的疑慮。未參與這項研究的美國德州大學西南醫學中心的神經科學家柳澤雅司 (Masashi Yanagisawa) 表示,表面上這幾乎是宣判 DMH 就是節奏製造者,但私底下卻有很多人非常不認同。

這項研究的結果與其他研究相衝突,它們指出 DMH 也許沒有特殊作用,即使在 DMH 失去作用之後,與食物相關的生物週期節奏也還持續著。負責食物相關生理節奏的大腦區域,也許繼續還是讓人難以捉摸。

醒覺腹饑

塞波及其同事觀察欠缺一種叫做 Bmal1 的特定時鐘基因的老鼠,以研究 DMH 的角色。他們觀察到欠缺這個基因的老鼠,睡眠都斷斷續續的,似乎沒有規律的時程,顯示他們的生物週期時鐘不再有作用。

為了測試老鼠切換睡眠時程,以配合用餐時間的能力,研究者整夜停止供應食物,只限制在白天短短四個小時的時間裡供應食物。一般的老鼠幾乎有辦法立刻切換睡眠時程,以配合這樣的改變,然而那些欠缺 Bmal1 基因的老鼠卻不行。將含有該基因的病毒注入老鼠體內的 DMH 區域,似乎又能恢復老鼠切換睡眠時程,以配合新用餐時程的能力。

塞波說這項研究對於人們有很大的潛在益處,他預料在這塊領域裡多所研究,將有助於製造能快速調整人類睡眠時程的藥物。這類藥物可協助人們調整經常需要好幾天才能辦到的飛行時差。

這項研究結果是以柳澤雅司先前的研究為基礎。他的研究指出 ,DMH 只有在飲食條件受到限制時才會產生變動,這意味如果先禁食一段時間,接著是一段與平常不同的進食時間,可能會讓 DMH 凌駕主要生物週期時鐘,重新調整睡眠時程。

食物預期

然而要把 DMH 當成食物時鐘,必須要倚賴「食物預期」的測量結果,就是那些在飲食前就先顯示新陳代謝變化的因素,譬如體溫或是活動量增加等等。

有些研究團隊透過製造組織病害,讓 DMH 失去作用,卻沒有看到這類行為的改變,顯示負責生物週期的可能是腦部的其他部分。在五月下旬於美國佛羅里達州舉辦的生物週期研究學會研討會,其他研究者就報告說,欠缺 Bmal1 的老鼠仍然保有進食節奏。

加拿大西蒙弗萊澤大學研究生物週期節奏的密斯陀伯格 (Ralph Mistleberger) 表示,他認為這篇論文能夠存活的時間很短。密斯陀伯格指出,欠缺 Bmal1 的老鼠並不怎麼健康,在該研究裡的飲食限制程度可能會讓老鼠過度感覺到壓力,以致於扭曲研究結果。

因此即使在老鼠身上,首度觀察到食物預期行為的八十年後,研究者想要再往前邁進,找出與此行為相關的腦部區域,也許依然令人難以捉摸。

密斯陀伯格說,雖然 DMH 也許扮演某些角色,這個機制還是比較像是整個腦部的網路連通現象,也許是個全然新奇,不倚賴同一套時鐘基因,或起碼不是以相同方式運作的生理時鐘。
【知識通訊評論月刊六十八期】2008.06.01

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