躺在床上辗转反侧，数了几百只绵羊，还是睡不着……对于失眠，不少人曾有过噩梦般的经历。数据显示，全球约10%-49%的人患有不同程度的失眠，而在我国一线城市，平均睡眠总长不足7个小时，睡眠问题已然成为全球性课题。

不过，相比睡眠时长，人们逐渐意识到睡眠质量比睡眠总量更为重要。近日，中国科学院深圳先进技术研究院研究员刘畅与美国布兰迪斯大学教授莱斯利·克莱尔·格里菲斯合作，利用果蝇这一模式生物，发现了大脑中调节睡眠质量的神经环路，进一步解析了调控睡眠的神经机制，为应对睡眠问题提供了新的治疗干预靶点及潜在的治疗策略。

相关研究成果已于近日发表于《细胞》子刊《现代生物学》杂志。

睡眠片段化才是“真凶”？

睡眠结构是决定睡眠质量的一项重要因素，也是此次研究的重点。

据刘畅介绍，在正常的睡眠结构下，睡眠深、无起夜、无惊梦现象，醒来后会拥有良好的精神状态。而对于一些需要照顾新生儿、照顾病患或呼吸道阻塞的人，夜间频繁醒来，对身体和精神都造成了巨大负担，同时可能伴随健忘、发胖、脱发等问题。

“已有研究表明，在睡眠质量高的情况下，即便时间相对较短，也不会影响大脑整体的认知功能。相反，睡眠片段化则可能严重影响生理机能。”刘畅说。

据了解，长期的低质量睡眠，可导致疲劳、学习和认知障碍，也是诱发阿尔兹海默症、抑郁症、心血管疾病等病症的重要因素。

在探究睡眠质量的奥秘时，研究团队关注到一类重要的神经递质——五羟色胺。

五羟色胺，又称血清素，参与调控情绪、食欲、认知、疼痛等，其生物合成的相关产物在临床上被广泛应用于治疗抑郁症。

“但很大一部分抑郁症患者在服用五羟色胺类的药物后，睡眠质量反而更差了。”刘畅表示。

这背后又有什么原因？

“甜甜圈”脑区打断了睡眠？

为了进一步探究调控睡眠结构的大脑机制，找出五羟色胺与睡眠质量的关系，研究团队利用热遗传学和光遗传学技术，在果蝇上做了一系列实验，发现了一条调控睡眠质量的神经环路，并找到了打断睡眠的重要靶点。

在实验中，研究团队首先在果蝇大脑中的五羟色胺神经元中表达特殊的基因，然后通过“光”或“热”来刺激这些神经元，受刺激后兴奋的神经元会释放分子信号，这些兴奋的五羟色胺神经元导致了睡眠片段化的现象。

研究团队还发现，在果蝇大脑中形似“甜甜圈”的脑区——椭球体中，一类特异的受体接收了这些信号，刺激这些受体神经元也导致果蝇出现了睡眠片段化的现象。

“实验数据显示，相较于对照组，特殊神经环路被激活的果蝇在白天睡眠中醒来的次数平均增加了15-20次，在夜间醒来的次数平均增加了10-15次。”刘畅说。

值得一提的是，这类接收信号、打断睡眠的受体所在的“甜甜圈”脑区，此前一直被认为负责调控运动和感知，类似果蝇大脑中的“导航仪”。

刘畅告诉记者，“甜甜圈”脑区与睡眠稳态的关系近几年才被学界关注，此次研究的成果，第一次揭示了该脑区对睡眠质量的调控机制。