发布时间:2018-05-14 16:17 原文链接: 为什么你会熬夜做实验:有些研究只能在半夜进行

  有一些很实际的原因促使研究者们在夜深人静的时候拼命做实验:有些研究就是最适合在晚上进行,一个明显的例子就是睡眠研究,需要对人体进行夜间监测。还有一些研究需要持续性地监测或频繁地干预,不能因为太阳已经下山就停下来。还有些稀缺或昂贵的资源在白天通常供不应求,因此有必要在夜间工作。

  无论什么原因,许多生物医学科学家都当过守夜人——下面就是来自他们的三个故事。

  月光下的激光

  在熬完夜的某天早上,斯坦福大学博士后研究员雷蒙德•塞拉(Raymond Sierra)对笔者说:“我同时做着两种不同的研究,实际上经常 24 小时不回家。”今年夏天,塞拉正在研究 DNA 光裂合酶(一种 DNA 修复酶)的结构,最终目标是解析它的反应动力学。“这是只在植物体内存在的蛋白酶,保护植物 DNA 免受紫外线的伤害,人类不表达这种酶。”塞拉正在研究这种防御机制,以寻求预防皮肤癌的可能方式。

  他在一座山下的实验室里使用环形同步加速器展开研究。这个机器可以发射激光,帮助实验人员深入研究生物材料的结构。这种强大的仪器在许多研究中都会被用到,因此无论何时都供不应求,塞拉必须排队等待。

  塞拉说:“每天只能使用一次,一次也只能做一项实验。有时候,你可以有一整个白天的时间使用它,但大多数情况下,我们只能在夜里才有机会用。”

  他花了许多个晚上使用这台机器——把植物材料放进去,在同步加速器X射线的高强度和穿透力的帮助下,塞拉能更深入地观察植物细胞。

  “晚上来用真的很棒,”他说,“你不停地拍下这些高质量的 X 光片。但其他的夜晚就很无聊。你只是坐在那里收集数据,然后就睡着了,因为没什么可做的。”

  睡眠之声

  美国西北大学(Northwestern University)生理和睡眠医学中心的睡眠神经科学博士奈莉•帕帕兰博(Nelly Papalambros)说:“我们的工作就是观察人们的睡眠。我们还需要监控设备,确保它正常工作并进行测量。但大多数情况下,我们主要监测大脑活动。”

  从 2013 年到 2015 年,帕帕兰博每周至少会花一个夜晚,对睡着的被试进行多导睡眠监测。通过记录被试的血氧水平、心率、呼吸和运动数据,研究人员能观察受试者的大脑和身体功能。在她最近的研究中,帕帕兰博和她的团队研究了某些声音如何诱发老年患者的深度睡眠。

  所以,当其他人都在打盹儿的时候,她基本上是醒着在工作的。

  她说:“熬夜让人筋疲力尽。熬夜有点恐怖,而且也太安静了。大约凌晨 3 点后,我就不能再清晰地思考了。所以我会在网上看一些平时根本不会去看的视频,并且会特别想吃垃圾食品。在做完睡眠实验之后的第二天,我会做一些奇怪的事情。有一次我丢了钥匙,然后我丈夫在首饰盒里帮我找到了。”

  她还有另一项研究,是关于如何诱导阿尔茨海默症早期患者进入更深层次的睡眠,但是,她期待自己不用再熬夜,把研究工作换到白天进行。

  她解释说:“现在我们有足够的资金来雇佣其他人做这些事,所以我熬夜工作的次数已经很少了。睡眠研究者自己却睡眠不足,这真是一个有趣的悖论。”

  睡眠实验 图片来源:TradeIndia

  来自午夜的折扣

  尼科•达森巴赫 (Nico Dosenbach) 博士的研究将包括他自己在内的研究人员转变为研究对象。为了收集大量的个人大脑数据,达森巴赫扫描了他自己的、他的研究伙伴的,以及其他 8 名初级教员或研究生的大脑。

  达森巴赫博士是圣路易斯华盛顿大学(Washington university in St. Louis)的一名小儿科和发育神经生物学教授, 他与数十名其他研究人员共享一台核磁共振成像扫描仪(MRI)。不论何时,只要这台机器有空,他就会去使用,这么做的结果就是他经常上夜班。他需要在每天的同一时间持续进行核磁共振扫描,而只有夜间,扫描仪才可能空下来,而且使用费用也更划算。

  他说:“从午夜过后到早上 7 点,仪器的使用费用都会打折。它在白天是 600 美元一小时,夜间则降为每小时 50 或 60 美元。我们会一直等到计费系统的计算机时钟切换到午夜时间,这样我们就不用支付那么昂贵的使用费了。”

  达森巴赫的小组每一两个夜晚就会互相扫描彼此的大脑,最终每一个人需要进行 12 次、每次持续两小时的核磁共振扫描。如无意外的话,每天夜里,他们都会在实验室里呆上几个小时再回家。

  “有一两次,我与其中一名参与者一起讨论科学问题,他也是一名神经科学家,我们一直讨论到天亮以后才回家。”

  从这几十个小时的 MRI 数据中,达森巴赫的团队绘制出了详细的大脑神经连接图谱,揭示了大脑网络中空间和组织结构的变异性。未来某一天,这项研究可能会帮助开发针对大脑相关疾病的个性化治疗方案。

  但他承认,目前仍然存在一些挑战。

  “人们经常在扫描过程中睡着了,”他说。“因为他们只是躺在那里,而且必须完全静止不动。那里面确实很吵,但这让人始终保持清醒还是很难。我们不得不把他叫醒,但是这也不容易,因为噪音实在太大了,躺在里面的人根本听不到我们的声音。”

相关文章

拯救睡眠就是拯救创新生态

文|李侠胡一人在什么状况下创造力最好?每个人都有状态最好的时刻,回到日常生活最基本的需求层面,具有共性的时刻是睡了一个好觉,感觉精力充沛,大脑动力强劲,思如泉涌。此刻应该就是一个人创造力最佳的时刻。这......

睡眠呼吸暂停药物在大型临床试验中取得显著成功

睡前只需服用一粒药丸就能摆脱佩戴笨重面罩入睡,这对部分阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)患者来说,可能即将成真。OSA患者在夜间会经历数十次甚至数百次呼吸停止,导致血氧下降直到无意识苏醒。近日公布的一项大型......

新研究揭示大脑过氧化氢信号调控睡眠稳态机制

近日,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心刘丹倩团队揭示了过氧化氢作为氧化还原信号分子参与睡眠稳态调控的因果作用及神经机制。该研究在哺乳动物大脑中构建了具备细胞类型和亚细胞特异性的在体监测与操纵体系......

科学家揭示过氧化氢信号调控睡眠稳态机制

中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)研究员刘丹倩研究组,建立了在体监测过氧化氢(H2O2)动态、精确操控其浓度的化学遗传学与光遗传学技术体系,并首次揭示了H2O2作为氧化还原信号分......

韩国研究发现CPAP还可助分解酒精

韩国亚洲大学医院睡眠中心团队证实,持续气道正压(CPAP)设备不仅能改善睡眠呼吸暂停问题,还可促进饮酒后酒精分解,降低致癌物乙醛蓄积风险,并显著提升睡眠质量。这一研究为饮酒人群的健康管理提供了科学依据......

睡着时记忆如何巩固?我国科学家发现“回声”效应

记忆在大脑中的存储与演化是一个复杂且动态的过程,其中一些记忆能够随着时间的推移而愈发清晰,而另一些则逐渐模糊甚至消失。尽管已有研究表明,睡眠期间的记忆重激活是记忆巩固的重要环节,但海马体与新皮层在这一......

智能睡衣可监测睡眠中出现的状况

英国剑桥大学科学家研制出一款舒适且可清洗的智能睡衣。这款睡衣能够通过检测皮肤的微小运动,帮助用户在家监测呼吸暂停等6种睡眠状况。相关论文发表于最新一期《美国国家科学院院刊》。据研究团队介绍,这款智能睡......

研究揭示地方真实数据在全球疾病负担研究中的重要性

2月23日,记者从海南医科大学获悉,该校热带医学院杨国静教授团队近日在国际医学期刊《英国医学杂志》在线发表论文《中国被忽视热带病负担估计的差异:真实世界数据与GBD2021的比较研究(2004—202......

科学研究证实:睡不好就会生病

睡眠对心血管健康至关重要,但连接心血管病理和睡眠的回路尚不清楚。10月30日,一项发表于《自然》的新研究发现,心脏病发作后,免疫细胞会迅速涌向大脑并促进深度睡眠,这种深度睡眠通过缓解心脏炎症促进康复。......

药典委开始征集药用辅料标准研究用样品(2024年第三批)

国家药典委员会发布关于征集药用辅料标准研究用样品的通知(2024年第三批)。原通知如下:各相关单位:2024年我委将继续组织开展《中国药典》药用辅料标准研究。为增强药用辅料标准研究用样品的代表性,确保......