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几千万年来，人类和果蝇可能没有共同的祖先，但是控制我们的生物钟的神经元非常相似。现在，密歇根大学的研究人员已经在果蝇中发现了一个可以告诉我们更多关于我们自己的睡眠周期的研究。使用果蝇，他们展示了生物钟神经元如何使用感受器来持续监测其环境温度。他们发现即使温和的温度变化也会对控制睡眠时间的时钟神经元产生生理影响。
这一发现将有助于研究人员了解神经元如何利用光环境温度来调节哺乳动物(包括人类)的睡眠时间。他们的研究将于2月21日在Nature上发表。
“最近诺贝尔奖获得者和许多其他实验室的数十年工作实际上已经确定了光能如何调整时钟的细节，但温度如何调整生物钟的细节还不太清楚，” Swathi Yadlapalli，该研究的第一作者和UM分子，细胞和发育生物学系的博士后研究员。
“展望未来，我们可以询问这两种刺激如何被处理并整合到时钟系统中，以及它如何影响我们的睡眠行为和其他生理过程。”
生物钟是生化机制，允许生物组织他们的睡眠，并在一天24小时的周期中醒来。该研究的首席研究员Orie Shafer说，研究人员知道，哺乳动物的生物钟可以控制体内温度以控制睡眠模式。例如，我们认为人体温度稳定在98.6度，Shafer说，但实际上，我们的体温全天都在变化。
“事实上，它正在波动，”谢弗说。“昼夜节律系统每天产生一定的温度节奏，这是进入睡眠状态的重要线索。”
当我们走向就寝时，这些昼夜节律钟冷却了我们的体内温度。当我们滑向清醒时，这些时钟会加热。这与我们正在睡觉的房间的温度无关。但是显示果蝇中的生物钟神经元使用外部温度来触发睡眠表明人类中的一些时钟神经元可能同样敏感。
为了研究果蝇神经元如何对外界温度做出反应，Yadlapalli与长江大学合作，后者是Pramod Reddy实验室的博士后研究员和UM机械工程系的Edgar Meyhofer。他们共同开发了一种光学成像和温度控制系统，使他们能够在果蝇暴露于热或冷刺激时拍摄果蝇的生物钟网络中的神经活动快照。
“看起来时钟神经元能够从外部温度感受器获取温度信息，并且该信息被用于在飞行中以与人类基本相同的方式进行睡眠时间，”Shafer说。“随着温度的下降，这些促进睡眠的神经元变得兴奋，并且真正将睡眠活动周期带到外部温度循环。正是在内部温度下降时，哺乳动物睡眠会发生什么。”
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