立冬已過，你那裡降溫了嗎？隨著冬天氣溫越來越寒冷，早上起床也將變得越來越艱難。如果你也是寒冬起床困難戶，不用怪罪自己，來看看神經生物學家最近在大腦中找到的科學解釋。為了研究“睡和醒”如何受到外界溫度的影響，科學家們使用了模式生物果蠅作為研究對象。

這項研究近期發表在《細胞》旗下的Current Biology

美國西北大學（Northwestern University）的Marco Gallio教授長期致力於研究果蠅是怎麼感知溫度的。他領銜的研究團隊首次發現，果蠅觸角有一類神經細胞專門負責報告外界的低溫。當環境溫度低於果蠅的“舒適區”（25℃）時，這種神經細胞就會持續活躍，向大腦發出“寒冷”信號。而且，氣溫越低，信號越密集。

識別出這些神經元後，研究人員通過熒光標記、雙光子鈣成像技術，並結合解剖學、神經遺傳學等方法，追踪到了果蠅的大腦內部。他們發現，寒冷信息的主要接收者，是位於睡眠-覺醒週期控制中心的一小組神經元。

隨著氣溫從舒適的25℃開始下降，感知寒冷的神經細胞TPN-II持續發送信號，而腦中接收信號的神經細胞DN1a活動性持續受到抑制

果蠅和人類一樣受到生物鐘的調控，日常的休息和活動以24小時為周期。它們也常在夜間休息，而到了早晨，隨著光線逐漸變強，控制睡眠-覺醒週期的神經網絡促進清醒，於是它們變得十分活躍。

然而，研究人員發現，當寒冷信號持續傳來，腦中接收到信號的那組神經元很快活動性下降，結果由光線促進清醒的神經網絡被抑制。於是，當氣溫降到較低的18℃時，果蠅早上的活動明顯減少——看起來它們似乎也睡起了懶覺。

相比舒適的25℃，果蠅在寒冷的18℃早晨（橫坐標0-3），睡眠時間增加、活動時間減少

研究人員指出，通過研究果蠅的行為，我們可以更好地了解為什麼溫度對睡眠調節至關重要。儘管果蠅是一種小型變溫動物，與人類的體溫調節方式不同，然而對於人類來說，溫度與睡眠的維持同樣密切相關，日光和溫度的季節性變化也與睡眠的變化有關。在果蠅中發現的這一神經調節機制提供了線索，有助於我們理解人類的大腦如何控制行為。

“對溫度的感知是生物的一種基礎感知方式。我們在果蠅大腦中發現的機制，包括神經環路的組織結構，很可能同樣適用於人類。”Gallio教授解釋道，“無論是對果蠅還是人類來說，感覺系統都得解決同樣的問題，因此往往以相同的方式運作。”

這項研究的第一作者Michael Alpert 博士補充說：“我們還沒有充分了解睡眠是如何產生和調節的，也不完全了解外部環境的變化如何影響睡意和睡眠質量，但我們知道睡眠不足會造成很多後果。”

明天，你打算睡到幾點起？