【認識睡眠運作】該小睡多久才不會越睡越累?

充足睡眠可以減少疲勞和疾病,延遲死亡。在睡眠時大腦會清除新陳代謝所產生的有毒副產物,睡眠也對學習有多個正面影響,最主要的便是能夠加強記憶力,提高我們的洞察能力。但是,我們可能經常遇到這類狀況:明明已經花了時間睡覺,但醒來卻還是感覺昏昏沉沉,只想繼續睡回籠覺。為什麼我們總是越睡越累呢? 繼續閱讀

多夢、說夢話、拳打腳踢都是睡眠障礙

65歲的林先生,多年來睡眠情況不佳,晚上大約1-2個小時會醒來一次,容易被人吵醒且多夢,太太也提及曾經發生晚上睡覺時被踢或被罵的情況。衛福部臺南醫院徐瑜璟醫師評估後認為,病人應有慢性失眠的問題,且可能有快速動眼睡眠行為障礙,導致晚上睡眠時有手腳活動或說話的問題。 繼續閱讀

先檢查舌頭下巴 呼吸道窄風險高

一般認為睡眠呼吸中止症SAS是成年人專屬的疾病,但其實孩童也會罹患SAS。孩童如果因為腺樣體或扁桃腺肥大等原因導致呼吸道阻塞,也會引發SAS。舌頭和雙下巴可以鑑別是否有罹患睡眠書中止症的可能性?符合下列特徵,並不代表罹患SAS,即使目前尚未罹患,也應掌握未來可能得風險。

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無論年齡,如果有上呼吸道狹窄、扁桃腺、懸雍垂(小舌)或舌頭肥大、鼻子扁、不喜歡咀嚼食物等,導致下巴發育不良,因而使呼吸道變狹窄,就容易罹患SAS。

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如果像上面的圖三和圖四一樣,張口看不見懸雍垂,即可能表示有上呼吸道窄化的情況。一旦變胖,脖子附近堆積脂肪,上呼吸道就會變得更窄,引發呼吸中止的可能性也隨之升高。

另外,黃體激素等女性荷爾蒙能讓女性較不容易發生打鼾或呼吸暫停的情況。但在進入更年期至停經後,由於女性荷爾蒙的分泌減少,罹患SAS的發病率也隨之增加。

文章來源:ETtoday

睡眠不足大腦會變怎樣?睡眠專家告訴你

我們都知道睡眠不足對大腦和身體有害,但究竟是為什麼?加州大學柏克萊分校神經科學與心理學教授沃克(Matthew Walker)告訴你。

沃克說,我們知道缺乏睡眠實際上會妨礙大腦製造新記憶,可以說缺乏睡眠的情況下,大腦的記憶收件匣會關閉,你沒辦法把新的經驗變成記憶,所以新來的資訊郵件就一直被退回,最後你感覺像是記憶有缺失,沒辦法製造、創造新記憶。

我們也知道,缺乏睡眠會導致大腦中一種有毒蛋白質beta-amyloid增加,這種蛋白質與阿茲海默症有關,因為在夜晚深層睡眠時,大腦內的汙水處理系統會開啟高速檔,開始沖掉這種有毒蛋白質。

所以如果你每天每夜都睡不夠,與阿茲海默相關的蛋白質就會增生,你晚年罹患失智症的風險也愈高。

那睡眠不足對身體有什麼影響?

首先,我們知道睡眠不足會影響生殖系統,一天只睡5-6小時的男人,睪酮濃度大概跟老他10歲的人差不多,所以從生殖力來看,睡眠不足會讓你老化接近10年。

睡眠不足也會影響免疫系統,所以一天只睡4-5小時的話,重要的抗癌免疫細胞「自然殺手細胞」會減少70%。所以睡眠不足可能會提高罹患好幾種癌症的風險,包括腸癌、前列腺癌、乳癌。

沃克表示,睡眠不足與癌症的關聯強到世界衛生組織決定把任何形式的夜班輪班工作分類為「致癌物」,也就是說這類工作會中斷你的睡眠節奏,可能因此致癌。

缺乏睡眠也對心血管系統不好,因為在夜晚深層睡眠時,你等於得到了一種最有效的血壓藥,這時你的心率降低、血壓也會降低。

如果你睡眠不足,可能血壓會升高。假如你睡眠在6小時以下,人生中遇到致命心臟病發作或中風的風險增加2倍。

醫生們通常同意,人一天至少需要7小時睡眠,而不是5或6小時。只睡5、6小時也許短期內沒事,但長期下去會害慘你,沒有人能倖免,不管你多忙、事業多大都一樣。

文章來源:天下雜誌

【2017諾貝爾生醫獎】解密生理時鐘機制

■今年諾貝爾獎生醫獎,由美國科學家Michael Rosbash、Jeffrey Hall、Michael Young,因為對生理時鐘研究的貢獻,一同獲得!

每年十月的第一個禮拜,因為諾貝爾獎的關係,每天都像等著看健達出奇蛋裡面又掉出什麼新玩具。今年的諾貝爾醫學獎在開獎前,有人押寶這幾年的當紅炸子雞 CRISPR,有人看好鋒頭如日中天的癌症免疫療法。星期一大獎一開,獎落三位美國科學家,以肯定他們對生理時鐘相關研究的貢獻。而且這三位科學家從事的研究對象,是觀察小小的果蠅飛飛飛的基礎研究。雖出乎眾人所料,得獎的這三位桂冠科學家 Michael Rosbash、Jeffrey Hall、Michael Young和果蠅研究,絕對是既實至名歸、又眾望所歸。

雖然自 2013 年開始,這三位諾貝爾獎新得主就在各大獎上榜上有名,但美好的星期一早上那通諾貝爾委員會電話,還是沒在算盤內。Rosbash 博士接到電話的時候,才清晨五點,說他當時睡得像豬一樣,還以為家裡有誰過世了。現職紐約洛克斐勒大學的 Young 博士更可愛,說他驚訝的連鞋子都不會穿了;然後想了想,穿鞋子前要先穿襪子;然後又想了想,發現,阿不對,穿襪前還得先穿褲子才可以啊。

Rosbash、Hall,與 Young 三人,在年輕的時候,搶著想先把調控生理時鐘機轉的基因給找到。而在比他們更早、更早前,科學家就發現一件很有趣的事。如果讓老鼠、倉鼠這類夜行動物,在永遠的黑暗裡自在倘佯著生活,完全不給這些實驗動物光照,老鼠、倉鼠的作息還是大抵以 24 小時為週期,誤差可能在正負一到兩分鐘間。這很神奇吧?像是動物體內自有一個小小的時鐘,滴答滴答地跟著地球自轉週期一起搖搖擺擺旋轉似的。於是,動物體內所內建的晝夜節律自此有了名字:拉丁文裡的繞著轉(circa)和天(dies),兩相拼成了「circadian」這個字,也就是大家常常聽到的生理時鐘(circadian clock)。

在 1970 年代的時候,動物行為(例如累了睡、睡飽了清醒這件事)能否被基因左右,還是個讓科學家吵翻天的事。但普遍的共識倒也同意,調控生理時鐘的關鍵不在環境所給予的刺激裡,而就在動物個體裡。當時,美國加州理工學院Seymour Benzer 實驗室的學生 Ron Konopka,利用致突變物誘發果蠅的基因體產生基因突變,然後再篩選哪些果蠅突變株的週期因此發生改變。Konopka當時篩選出三種果蠅品系,一種品系的週期變長(變成 28 小時),一種週期變短(變成 19 小時),另一種的週期則完完全全被打亂。但這三種突變株果蠅的基因突變,後來都被發現座落在同一處基因區塊。Benzer、Konopka和其他科學家,把這個管著週期的基因叫做 period

1984 年時,Hall 和 Rosbash 聯手一起成功把 period 基因定序,當年十月將結果發表在《Cell》期刊。兩個月後,Young 博士實驗室的結果,也刊載於《Nature》上。有趣的是,period 基因所表現出來的蛋白質 PER,大部分都在細胞核內。Hall 和 Rosbash 仔細觀察 PER 蛋白質和 mRNA 的表現量,發現其有起有落,週期大概也是 24 小時。後來,能跟 PER 蛋白一起合作、調控生理週期的其他基因、與蛋白質也相繼被找到,陸續拼湊出了一個比較完整的機制。

簡單來說,主要的關鍵角色除了 PER,還有 TIM 蛋白(由基因 timeless 而來)。PER 蛋白跟 TIM 蛋白在白天的時候,會在細胞質內被合成,隨著兩個蛋白質一直被生成,所形成的 PER-TIM 蛋白複合體濃度在細胞質內逐漸增加,最後會進到細胞核內。當 PER-TIM 蛋白複合體登堂入室到細胞核內之後,會把負責活化它們基因的轉錄因子 CLK 和 CYC 蛋白從 DNA 上踢掉。CLK 和 CYC 蛋白分別由 clock 和 cycle 基因所編碼,也負責起始 PER 跟 TIM 兩組 RNA 的轉錄。因此,當 PER 把 CLK-CYC 複合體從 DNA 上踢掉,也同時關掉了 PER 和 TIM 自身 RNA 的合成,於是,隨著轉錄為 RNA 的量下降,PER 和 TIM 蛋白半衰期時間一到,也是是自有命數地被降解,細胞質內的PER 和 TIM 蛋白濃度也就又回歸到基礎線了。當 PER 和 TIM 蛋白濃度下降,CLK-CYC 蛋白複合體又可以生龍活虎的重操舊業,開始努力唧唧復唧唧,轉錄著 PER 和 TIM 的 RNA,於是,細胞質內的 PER 蛋白和 TIM 蛋白濃度,自然又上升拉!於是,許多蛋白彼此之間互相調控,也就週而復始的讓生理時鐘自有晝夜週期了。

生理時鐘重要嗎?這個大哉問如今已是毫無置疑。生理時鐘不但調控著作息,生理代謝,更對免疫系統、神經系統,生物行為與精神心情狀態,甚至是腸道內菌叢,都扮演著至關重大的角色。Rosbash、Hall,與 Young 三人的獲獎,不僅同時肯定了已過世的Benzer與Konopka 對這領域的貢獻,更讓這基礎研究裡無數科學家一起努力的成果,一起被看見!下次長途飛行而受時差之苦,或是熬夜使生理時鐘混亂而暈頭轉向時,或許也能想起,2017 年獲獎的這三位諾貝爾桂冠學者窮畢生之力所一手奠基的這領域吧!

 

參考資料:

最先定序 period 的兩篇論文:

  1. Hall 與 Rosbash 實驗室:Reddy P, Zehring WA, Wheeler DA, Pirrotta V, Hadfield C, Hall JC, Rosbash M. Molecular analysis of the period locus in Drosophila melanogaster and identification of a transcript involved in biological rhythms. Cell. 1984 Oct;38(3):701-10.
  2. Young 實驗室:Bargiello TA, Jackson FR, Young MW. Restoration of circadian behavioural rhythms by gene transfer in Drosophila. Nature. 1984 Dec 20-1985 Jan 2;312(5996):752-4.

最先發現果蠅週期發生改變而將基因定位到同一個基因座的Benzer 實驗室:

Konopka RJ, Benzer S. Clock mutants of Drosophila melanogaster. Proc Natl Acad Sci U S A. 1971 Sep;68(9):2112-6.

其他資料:

  1. Panda S, Hogenesch JB, Kay SA. Circadian rhythms from flies to human. Nature. 2002 May 16;417(6886):329-35. Review. PMID: 12015613
  2. Ledord H, Callway E. Circadian clocks scoop Nobel prize. Nature. 2017 (550):18.
  3. Turek FW. Circadian clocks: Not your grandfather’s clock. Science. 2016 Nov 25;354(6315):992-993. Review. PMID: 27885003
  4. Kolata G. 2017 Nobel Prize in Medicine goes to 3 Americans for body clock studies. The New York Times. Https://nyti.ms/2fJw8tL


作者:駱宛琳 美國聖路易華盛頓大學(Washington University in St. Louis)免疫學博士,從事T細胞發育與活化相關的訊息傳導研究。

文章來源:CASE報科學