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第18章 人为什么会睡觉

自古以来,睡眠一直蒙着一层神秘的面纱。古希腊神话中有个神专门控制人的睡眠。当然神是不存在的,那么谁是睡眠的主宰呢?

1910年,法国科学家让列德和彼德隆认为人在醒着的时候,逐渐积累一种具有催眠作用的特殊化学物质,当积累到一定量时,就会促使人入睡,就像生长素能促进生长、催乳素能促进泌乳一样,他们把这种假设的化学物质称为“促睡眠素”。

这两位科学家独辟蹊径,巧妙地设计了一个实验,来证明“促睡眠素”的存在。他们用强制的方法,使一批狗连续十几天不睡,然后抽取它们的脑脊液,注射到已睡醒了的狗的脊髓腔中。不久以后,发生了奇迹,这些原来觉醒的狗忽然变得行动迟钝,随即酣然入睡。这两位科学家认为,抽出来的脑脊液中就含有“促睡眠素”。

遗憾的是,当时他们没有办法把所谓的“促睡眠素”提取出来。因此,“促睡眠素”也像以前提出的“燃素”、“以太”一样,被认为是不存在的东西。

促睡眠素销声匿迹了,50多年以后,又东山再起了。1963年瑞典科学家莫尼尔及其同事们,首先从困倦家兔的血液中,用新的生物化学方法(如葡萄糖凝胶柱过滤法)分离出一种能促进睡眠的物质,这种化学物质活性很强,只要有5克就能使5万只活蹦乱跳的家兔入睡。1977年他们还确证这种物质是由九个氨基酸组成的多肽,莫尼尔将这种物质取名为促睡眠素。此外,美国哈佛大学的约翰·巴佩海默等人也进行类似的研究,发现了另一种促进睡眠的物质。他们模仿让列德的经典实验,从缺乏睡眠的山羊脑中抽出的脑脊液,注入老鼠脑中,老鼠会在两小时内乖乖地入睡。他们采用精密的化学分析方法,分离并证明它是一种小分子多肽,分子量350~500,定名为“S-促睡眠肽”。

这两种促睡眠肽是否完全相同呢?

答案是不相同,促睡眠肽由九个氨基酸组成,取自动物血液,在15分钟之内立即起作用。而“S-促睡眠肽”只由四个氨基酸组成,取自动物脑脊液,一般要两个小时才发挥作用。

能促进睡眠的物质是不是只有这两种呢?巴佩海默继发现“S-促睡眠肽”以后,从成年男子清晨排出的尿液中提取出一种促睡眠的有效成分,称为“SPU因子”。分析后认为其分子量为922,它的化学组成比较复杂,主要由谷氨酸、丙氨酸、二氨基庚二酸、氨基糖酸等组成,这四种成分结合的比例为2∶2∶1∶1。进一步研究证明,这是由肠内细菌制造的“胞壁酸肽”。据推测,可能是这种因子使脑中产生某种起作用的物质而导致睡眠。

不仅如此,还有人发现在大脑松果体中有一种叫AUT的有机化合物,也是一种催眠物质。只要600个AUT分子就能使猫很快进入睡眠,600个分子总重量还不到百万分之一克。这种“促睡眠素”比“促睡眠肽”效力高100万倍。

我国对睡眠研究起步较晚,但也做出了突破性的成就,中国科学院上海生理研究所刘世熠、北京大学季爱雪等人,在1982年成功地人工合成了“6-促睡眠肽”,引起了国内外的重视。看来,睡眠是汇总多种化学机制的结果,究竟有多少种能促进睡眠的物质?除了多肽、蛋白质以外还有什么物质?它们怎样形成,又是怎样起作用的?这都是有待探索的问题。