Nature：熬夜的“账本”藏在哪儿？研究人员发现大脑竟有“电压记忆”记录睡眠需求!

你是否有过这样的体验？明明已经困倦至极，躺在床上却辗转反侧难以入眠；又或者，连续熬夜之后，即使周末睡了一整天，疲惫感依然挥之不去？我们常常用 欠下睡眠债 来形容这种状态，但大脑究竟是如何感知并记录这种对睡眠的渴望，又如何在我们清醒的时间里默默地 记账 呢？这一直是神经科学领域一个引人入胜的谜团。长久以来，研究人员提出了各种理论，试图解释睡眠压力的产生机制，从神经递质的积累到代谢废物的堆积，每一种假说都为我们理解睡眠提供了宝贵的线索。

然而，发表在《Nature》期刊上的研究 Sleep pressure accumulates in a voltage-gated lipid peroxidation memory ，为我们揭示了一个全新的、令人意想不到的机制。这项研究聚焦于果蝇的大脑，却为我们理解人类的睡眠需求打开了一扇新的大门。研究人员发现，我们的大脑中竟然存在一种基于 电压门控 的 脂质过氧化记忆 (lipid peroxidation memory) ，它就像一个隐藏在我们神经元深处的 时间记录器 ，精确地追踪着我们保持清醒的时长。

这项研究的核心发现是一种名为Hyperkinetic的蛋白质，它是果蝇体内电压门控钾离子通道 (KV channels) 的一个关键亚基 ( -subunit)。令人惊讶的是，Hyperkinetic蛋白内部的一个微小的 能量分子 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 (NADPH) 辅因子，竟然扮演着 记忆存储器 的角色。当大脑活动时，一些由脂质产生的特殊信号分子，例如4-氧代-2-壬烯醛 (4-ONE)，会与这个 能量分子 发生微妙的相互作用，改变其状态，从而记录下我们清醒的 时长 。更令人兴奋的是，研究人员通过实验观察到，当果蝇被剥夺睡眠后，它们大脑中这种关键的信号分子4-ONE的水平竟然显著降低！这如同一个强有力的证据，指向脂质过氧化与睡眠需求之间的紧密联系。那么，这种精密的 电压记忆 是如何在我们的神经元中运作的？它又是如何影响我们最终的睡眠行为？