马上就要考试了……论文必需得投出去了……老板要的实验数据还没完成……这些场景估计大家都面临过，怎么办？熬夜加班干活。不过牺牲睡眠对健康来说并不好，尤其对记忆力而言，缺觉会让人记性变差。不过究竟这种影响如何在分子层次进行解释，一直都还不清楚。
在最近的一期《Science Signaling》上，来自美国宾夕法尼亚大学生物系的Ted Abel教授领导的团队报告了一项最新研究成果：他们发现睡眠不足会损害脑部海马体中的蛋白质合成过程，而海马体被认为对记忆起关键作用。实验表明，睡眠不足会抑制小鼠海马神经元中激酶复合物mTORC1（mammalian target of rapamycin complex 1）的激活以及后续的蛋白质合成，从而损害他们的记忆。通过在海马体中增加磷酸化4EBP2（eukaryotic translation initiation factor 4E-binding protein 2）蛋白的水平（这通常是mTORC1的功能），可以保护小鼠免受此种记忆损害。（Sleep deprivation impairs memory by attenuating mTORC1-dependent protein synthesis. Sci. Signal., DOI: 10.1126/scisignal.aad4949）
增加特定蛋白表达降低睡眠不足对记忆损害（示意图）。图片来源：University of Pennsylvania
“虽然这项研究结果不能马上应用于人类，但还是为确定睡眠不足损害记忆的分子机理奠定了基础。”Abel教授说。“这项研究还提供了线索，关于睡眠如何驱动蛋白合成以及记忆如何被加强。”
“我们能够通过操纵海马体中一个基因的表达，从根本上抑制睡眠不足对记忆的影响，”该文第一作者、宾夕法尼亚大学博士后Jennifer C. Tudor说。“事实证明，其所涉及的途径对细胞代谢也非常重要，因此，它与能量调节的关系也可能值得研究。”
Abel的实验室长期以来一直在研究睡眠不足对学习和记忆的影响，并在该领域做出了不少关键的贡献。实验室成员和其它团队之前早期的研究表明，依赖睡眠的记忆存储需要蛋白质的合成。
Ted Abel教授。
图片来源：University of Pennsylvania
除了一系列的生物学实验来证明睡眠不足损害记忆的分子机理之外，研究人员也进行了相应的行为学测试来判断4EBP2蛋白与记忆的关系。这个测试“利用了小鼠对新事物的好奇心，”Tudor说。研究人员设计了一个包括三个不同物件的盒子，每一个物件在不同的位置上。小鼠被放进去玩耍以熟悉这些物件。睡眠时间到来之后，一部分小鼠正常睡眠（12小时），一部分睡眠不足（7个小时）。一天后将这些小鼠再放入同一个盒子，但其中一个物件被移动到新的位置，如果小鼠花更多的时间去探索那个被移动物件，那就说明它记得之前的排列。研究人员发现，无论它们是正常睡眠还是睡眠不足，表达4EBP2蛋白的小鼠都会去探索那个被移动的物件，这表明它们的记忆没有受到不良影响。
“这种情况表明创造记忆需要蛋白质参与，”Tudor说。
下一步，他们将继续研究睡眠、记忆、蛋白表达之间的关系。
1. http://stke.sciencemag.org/content/9/425/ra41.full
2. https://www.sciencedaily.com/releases/2016/04/160426144539.htm