一直熬夜看球，經(jīng)?？鐣r(shí)區出差？長(cháng)期不規律的生活習慣可能讓生物鐘無(wú)所適從，帶來(lái)一系列健康相關(guān)問(wèn)題。近日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項研究顯示，晝夜節律失常還可能導致記憶能力的下降。
哺乳動(dòng)物的主生物鐘位于下丘腦的視交叉上核（Suprachiasmatic nucleus，SCN）。在實(shí)驗研究中，研究者通常利用手術(shù)破壞或基因沉默等手段打亂動(dòng)物的晝夜節律。但在人類(lèi)中，許多晝夜節律紊亂都是在SCN的遺傳和生理結構保持完整的前提下發(fā)生的。為了在不破壞SCN的情況模擬節律紊亂對記憶的影響，斯坦福大學(xué)的一個(gè)研究小組利用短尾侏儒倉鼠（Phodopus sungorus）作為模型進(jìn)行了研究。
短尾侏儒倉鼠有著(zhù)經(jīng)不起連續“折騰”的主生物鐘。作為典型的夜行性動(dòng)物，它們的生物鐘可以通過(guò)光照進(jìn)行重調，如果頭一天晚上倉鼠突如其來(lái)地受到提前的“天亮”，它能將生物鐘調到適應白天的模式。然而，如果第二天也出了岔子，長(cháng)夜漫漫而光刺激姍姍來(lái)遲，那么在接下來(lái)的幾天里，這些倉鼠的晝夜節律就將完全被打亂。通過(guò)這種“相移干擾”（disruptive phase shift，DPS），研究人員得以在保持SCN完整的情況下考察晝夜節律紊亂對倉鼠的影響——如上文所提到的，這往往也是發(fā)生在人們身上的真實(shí)情況。作為對照，研究人員也對一組倉鼠的SCN進(jìn)行了手術(shù)切除，致使倉鼠正常的晝夜節律喪失。
嚙齒類(lèi)動(dòng)物天生具有強烈的好奇心，它們傾向于探索新的環(huán)境和接觸新的物體。這一特點(diǎn)被科學(xué)家利用發(fā)展出一系列實(shí)驗來(lái)測試嚙齒動(dòng)物的記憶能力。在這項研究中，生物鐘亂套了倉鼠們要接受“T-迷宮”測試和“新物體辨識”測試的考驗。
“T-迷宮”測試用于測量實(shí)驗動(dòng)物的空間記憶（Spatial Memory）。在一個(gè)“T”字型的迷宮中，倉鼠被放置在底部的起始點(diǎn)。在訓練過(guò)程中，只有左側或右側的門(mén)開(kāi)啟。在倉鼠熟悉了T迷宮的環(huán)境后，T字迷宮雙側通道的門(mén)度會(huì )開(kāi)啟，倉鼠可以自行選擇路線(xiàn)。如果倉鼠做出了與訓練相反的選擇，會(huì )被記錄為一次“改變”。如果倉鼠的空間記憶力受到了影響，關(guān)于訓練中那側通道的記憶難以形成，它們在迷宮中選擇“改變”的次數就會(huì )出現降低。
而“新物體辨識”測試則用于測量動(dòng)物的再認記憶（Recognition memory）。這是一種陳述性記憶。倉鼠好奇的天性使得它會(huì )帶著(zhù)“這是個(gè)啥玩意”的心態(tài)，用更多時(shí)間研究陌生的新物體。舉例而言，如果之前的訓練環(huán)節容許倉鼠更多地接觸蘋(píng)果（當然，實(shí)驗中使用的一般都是些沒(méi)有氣味的方塊圓柱），那么在實(shí)驗環(huán)節經(jīng)過(guò)訓練的倉鼠會(huì )選擇和沒(méi)見(jiàn)過(guò)的菠蘿相處更長(cháng)的時(shí)間。如果實(shí)驗倉鼠的記憶出現了問(wèn)題，它就很難對此前接觸過(guò)的物體形成記憶，進(jìn)而在新舊物體上花費相等的時(shí)間。
研究人員對比了晝夜節律正常的倉鼠（ENT）、晝夜節律經(jīng)過(guò)DPS干擾的倉鼠（DPS）、SCN被切除的倉鼠（SCNx），以及進(jìn)行過(guò)“假手術(shù)”但并未切除SCN的倉鼠（SHAM）在上述兩個(gè)實(shí)驗中的表現。實(shí)驗結果顯示，在兩個(gè)實(shí)驗中，SCNx和SHAM組的表現都和對照組的正常倉鼠基本一致，但DPS組倉鼠的空間記憶與再認記憶都出現了問(wèn)題，表現距離其余三組有較為顯著(zhù)的差異。
在此基礎之上，研究人員將DPS組倉鼠的SCN切除，再進(jìn)行同樣的實(shí)驗，結果顯示切除了SCN的倉鼠其記憶能力又回復到了正常水平。論文的通訊作者諾爾曼·盧比（Norman. F. Ruby）對果殼網(wǎng)科學(xué)人說(shuō)：“我們認為SCN會(huì )對隔核（septal nuclei）產(chǎn)生抑制?！?此前的研究曾表明，γ-氨基丁酸A型受體拮抗劑能夠一定程度恢復DPS組倉鼠的記憶能力。在生物節律混亂的情況下，SCN也許會(huì )產(chǎn)生一種與γ-氨基丁酸有關(guān)的信號，這一信號被傳導至隔核（septal nuclei）后進(jìn)一步抑制海馬體的激活，造成記憶力的衰退。當SCN被切除后，這樣的抑制信號不復存在，倉鼠的記憶力也就得以恢復。
這樣的實(shí)驗結果證實(shí)SCN在記憶的形成中扮演著(zhù)重要的角色，為未來(lái)對于人類(lèi)記憶的研究提供了一個(gè)新的視角。盧比向果殼網(wǎng)科學(xué)人透露：“我們未來(lái)將利用多種手段探尋SCN與海馬體的之間的作用機制?！苯诘呐R床研究已經(jīng)發(fā)現常見(jiàn)于老年人群體中的記憶衰退并不應僅僅歸咎于糟糕的睡眠質(zhì)量，因身體機能衰退引起的生物節律紊亂同樣是原因之一。當然，人類(lèi)不能像倉鼠那樣簡(jiǎn)單地一“切”了事，研究者正在尋找新的方法規避晝夜節律失常對記憶造成的傷害。（編輯：Calo）
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