諾獎團隊最新發現:連果蠅都會孤獨到睡不着覺

人是一種社會性的動物,想要保持身心健康,離不開日常生活中與他人的交流。我們也都知道孤獨的滋味不好受,一個人待久了,彷彿自己就進入了生病的狀態,總覺得哪裡不舒服。今日,頂尖學術期刊《自然》在線發表了一篇論文,發現長期的孤獨狀態的確可以給生物體帶來負面影響!果蠅身上,他們觀察到長期脫離群體后,這些小動物的基因表達、神經活性、以及行為都發生了變化!

諾獎團隊最新發現:連果蠅都會孤獨到睡不着覺
相關新聞稿指出,這是首個研究孤獨對身體影響的動物模型。

和人類一樣,果蠅也是一種社會性的動物。它們會成群覓食,偶爾會打個小架,也有複雜的交配儀式,這些都是社交性的體現。那如果不讓果蠅進行社交,又會發生什麼呢?

本研究的第一作者兼共同通訊作者Wanhe Li博士設計了一個巧妙的實驗。她讓果蠅處於不同規模的群體之中,記錄它們的行為是否出現異常。

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▲本研究的第一作者兼共同通訊作者Wanhe Li博士(圖片來源:Grass Foundation)

這些果蠅看似對群體規模的要求並不高,哪怕是只有兩隻果蠅,它們也能從彼此身上尋求慰藉,表現正常。其它規模的群體中,也存在類似的現象——只要有其它果蠅陪伴,果蠅就能樂在其中,不會出現異常行為。

有意思的是,如果只有一隻果蠅脫離大部隊,一周后就會出現明顯的變化。研究人員們觀察到,孤獨的果蠅會每天吃得更多,睡得更少!

為了確保他們觀察到的行為異常都與孤獨有關,研究人員們研究了本身會失眠的果蠅,發現它們的進食並沒有因為睡眠減少而增多。這個發現也表明“睡少”和“吃多”,都是孤獨帶來的癥狀。

諾獎團隊最新發現:連果蠅都會孤獨到睡不着覺
▲孤獨的果蠅,會在行為上出現異常(圖片來源:ROCKEFELLER UNIVERSITY;Credit:Wanhe Li博士)

這是為什麼呢?進一步研究表明,在這些孤獨的果蠅大腦里,和“飢餓”有關的一組基因在表達上出現了不同,可能是孤獨與暴食之間的關聯所在。研究人員們指出,即便給果蠅提供了充足的食物,這些基因表達的變化,也還是會給大腦發送“飢餓”的信號,讓果蠅停不住口。

在果蠅的大腦中,這支團隊還發現了一小群叫做P2神經元的腦細胞,可能是孤獨導致的行為變化的“病因”。研究指出,如果抑制這些神經元的活性,即便身處孤身一“蠅”的環境下,果蠅也不會出現“吃多睡少”的行為變化

相反,如果人為激活這些神經元,就會讓果蠅產生孤獨的錯覺,從而導致睡眠減少,進食增加的現象。即便這些果蠅脫離大部隊才一天,它們的表現也好像是被社交隔離了整整一周……

我們能‘欺騙’這些果蠅,讓它們覺得自己被長期隔離了,” Wanhe Li博士說道,“P2神經元看似與感知社交隔離的時長、或是感知孤獨的程度有關。它們就像是個計時器,計算果蠅孤獨了多久。”

孤獨雖然像是一種病,但治病的方法卻很簡單——重塑社交關係就好了。研究人員們也發現,如果果蠅每天還和小夥伴們混在一起,即便激活了這些P2神經元,果蠅也不會出現孤獨的種種癥狀。這就好像是社交行為不斷在將這個計時器清零。

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▲本研究通訊作者之一Michael Young教授(圖片來源:ROCKEFELLER UNIVERSITY)

“果蠅的大腦對社交隔離有特定的反應,”2017年諾獎得主,本研究通訊作者之一Michael Young教授說道,“我們發現孤獨具有病理性的後果,與一小群神經元的變化有關。我們已經開展研究,理解這些神經元的具體功能。”

作為生物學研究中的經典模式生物,果蠅中的許多發現,對於人類都有一定的借鑒意義。事實上,孤獨的人類也會出現吃得更多,睡眠更少的現象,這可能是由於對於未來的不確定感,讓身體做出的某種防禦反應。這項研究,有望打開通往理解“孤獨”的大門,讓我們更好地理解孤獨這件事。

參考資料:

[1] Li, W。, Wang, Z。, Syed, S。 et al。 Chronic social isolation signals starvation and reduces sleep in Drosophila。 Nature (2021)。 https://doi.org/10.1038/s41586-021-03837-0

[2] Lonely flies, like many humans, eat more and sleep less, Retrieved August 18, 2021, from https://www.eurekalert.org/news-releases/925636

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