探尋果蠅睡眠基因的奧妙
果蠅有睡眠嗎？哺乳動物可以通過觀測其睡眠時期的腦波來判斷睡眠狀態，那麼果蠅呢？其實，對於果蠅睡眠的研究已經有了長足的研究，Tomita在2017年的一篇回顧性文獻中提到，深入到基因及理論模型層面後，果蠅的睡眠主要是受到興奮性神經遞質NMDA受體等因素的影響，而理論模型則解釋了相關腦區集中在蘑菇體(Mushroom Body)和中央複合體(Central
Complex)以及時鐘神經元(Clock neurons)的位置。
睡眠對生物來說是非常重要的生理狀態，其狀態可以通過腦電波的監測探究。一般來說，依據腦電波可以將睡眠分為快速眼動期(rapid eye movement, REM)和非快速眼動期。對於而果蠅睡眠的研究，最初是通過其身體靜止與移動的狀態來鑒別，研究者將果蠅放入實驗的試管當中，給予果蠅每天12小時光照和12小時黑暗的環境，利用紅外光束交叉記錄果蠅的狀態，發現果蠅睡眠大多數是在黑夜進行的。進一步的研究中，研究者發現果蠅身上某些有關睡眠的基因和哺乳動物身上的基因有很多類似之處，主要表現在與身體時鐘調控的基因、神經遞質、離子通道等等方面。特別的是，興奮性神經遞質NMDA受體在果蠅睡眠中扮演非常重要的角色。而通過理論模型得出，蘑菇體和中央複合體以及時鐘神經元在果蠅大腦中都是調控睡眠的重要區域。
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撰文者：韓睿
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原始論文：
Tomita, J., Ban, G.,
& Kume, K. (2017). Genes and neural circuits for sleep of the fruit fly. Neuroscience Research.
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