如果前一天熬夜到凌晨，第二天即使一杯接一杯灌咖啡，到了下午还是会控制不住地犯困。眼皮越来越沉，注意力开始飘，脑子也像转不动了一样。

不过，这也不难理解。人醒得越久，身体通常越想睡。等到终于躺上床，不仅容易睡得更久，也会睡得更沉。学者把这种随着清醒时间不断积累的“想睡程度”称为睡眠压力或睡眠驱动力（sleep drive）。

但大脑究竟怎么知道我们已经醒了很久，又是谁在不断催促我们去睡觉？

近期，来自瑞士巴塞尔大学和美国哈佛大学等机构的研究团队发表于Nature的一项研究，找到了与睡眠驱动力密切相关的神经元。

如果长期抑制其中两类神经元后，小鼠的非快速眼动睡眠减少了接近70%，每天清醒时间增加超过6.5小时。可是，这些小鼠却没有出现严重的记忆障碍。

所以，研究者合理推测：决定我们想睡的程度，也许不只是清醒时长，其还与一套专门负责积累“睡眠压力”的神经回路有关。

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Doi:10.1038/s41586-026-10928-3

正常情况下，睡眠具有很强的稳态调节能力。如果一个人前一天少睡几个小时，第二天通常会更困；如果持续保持清醒，大脑也会不断增加睡眠需求。等到重新获得睡眠机会，人往往容易出现睡眠时间增加、非快速眼动睡眠中的慢波活动增强等“反弹睡眠”的表现。

所以，研究人员首先想找到，大脑中哪些区域会随着清醒时间延长而逐渐活跃。他们让小鼠连续保持6小时清醒，并利用全脑活动成像观察不同脑区的变化。

最终，他们发现，有一类脑区的活动会随着清醒时间增加而持续增强，而进入恢复性睡眠后，这些信号又会下降。其中，中缝核和和前内侧视前区这两个区域尤其明显。小鼠清醒时间越久，这部分神经元越活跃。

随后，他们又进一步激活了中缝核或前内侧视前区中那些对睡眠剥夺有反应的神经元。结果，小鼠的非快速眼动睡眠，以及睡眠中的慢波活动迅速增强了。

换句话说，即便小鼠原本并没有经历长时间熬夜，只要把这群细胞打开，大脑就会表现得像“已经欠了很多觉”。

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激活中缝核或前内侧视前区中对睡眠不足敏感的神经元后，小鼠非快速眼动睡眠增加，同时睡眠慢波活动增强

这也说明，我们熟悉的“困”可能不单单是疲劳带来的一种模糊感受。大脑中可能存在专门的神经细胞，随着清醒时间增加，逐渐把我们推向睡眠。

接下来，研究团队继续拆解了中缝核中的细胞组成。他们发现，对睡眠不足产生反应的细胞主要包含两类：一类是GABA能神经元，另一类是5-羟色胺能神经元。

研究人员分别激活了这两类细胞，结果都小鼠的非快速眼动睡眠都明显增强了。但如果同时激活两类细胞，睡眠持续时间更长。

不仅如此，睡眠不足还会改变GABA能神经元本身的状态。经历睡眠剥夺之后，这类神经元的膜电位发生变化，放电阈值下降，也更容易自发产生动作电位。

通俗一点说，醒得越久，这些“催你去睡觉”的神经元就越容易兴奋。

所以说，要是我们持续熬，大脑不会单纯等着身体耗尽能量，而是在主动积累一个越来越强的“睡觉信号”。等这个信号足够强，即使还想继续工作，也会越来越难抵挡睡意。

既然激活这些细胞会让睡意加重，那么长期抑制它们又会发生什么？

于是，研究团队利用Kir2.1长期降低中缝核GABA能和5-羟色胺能神经元的兴奋性。

随后，他们连续观察了小鼠数周。结果显示，小鼠的非快速眼动睡眠减少了接近70%。与对照组相比，这些小鼠每天清醒的时间增加超过6.5小时，单次保持清醒的时间也明显延长。而且，这种状态并不是持续几小时就恢复。

但如果只是把小鼠们强行弄醒，按常理说，它们应该越来越困。例如，在普通睡眠剥夺过程中，小鼠会不断尝试入睡；结束睡眠剥夺后，还会通过反弹睡眠把之前欠下的觉“补回来”。

可这些小鼠的表现完全不同。即使已经明显少睡，它们的慢波活动也没有持续累积。在6小时睡眠剥夺实验中，它们甚至很少尝试入睡；实验结束以后，典型的强烈反弹睡眠也没有出现。

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长期抑制中缝核GABA能和5-羟色胺能神经元后，小鼠非快速眼动睡眠显著减少，清醒时间延长，同时睡眠压力相关的慢波活动积累减弱

不过，话又说回来，睡眠减少这么多，大脑还能正常工作吗？在固有认知中，长期睡眠不足通常意味着注意力下降、学习效率降低和记忆受损。因此，研究团队也专门观察了这些小鼠的行为和认知表现。

首先，在开放场和高架十字迷宫实验中，小鼠没有表现出明显增加的焦虑样行为。相反，它们的活动水平更高，也更愿意持续探索周围环境。

接下来，研究者又利用情境恐惧条件反射测试它们的记忆。实验中，小鼠需要记住一个曾经接受过轻微足部电刺激的环境。研究人员分别在训练后的第1天和第14天，把小鼠重新放入同样的环境，再观察它们是否还能记得之前的经历。

结果发现，少睡的小鼠依然能够形成长期记忆。训练1天后，它们的记忆表现确实比对照组稍弱一些。不过研究人员认为，这种差异可能部分来自它们活动水平更高。到了14天后，两组小鼠的记忆表现已经没有明显差异。

换句话说，在这套特殊神经干预条件下，长期减少近70%的睡眠，并没有明显破坏小鼠对这项关联性记忆的编码和长期储存。

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研究人员利用情境恐惧条件反射评估长期记忆

总体而言，上述研究揭示了，中缝核和前内侧视前区中的GABA能及5-羟色胺能神经元会随清醒时间延长而逐渐活跃，激活它们会迅速增强睡意和慢波活动，而长期抑制这两类神经元后，小鼠的非快速眼动睡眠减少了近70%、每天清醒时间增加超过6.5小时，且睡眠压力不再像正常状态下那样随清醒累积，反弹睡眠也明显减弱。

不过，尽管少睡了这么多，小鼠在焦虑样行为和长期关联性记忆测试中并未出现严重损伤。

参考资料：

[1]Joo W, Diester C, Bitsikas V, et al. Wake-activated neuronal populations that regulate sleep drive. Nature. 2026. doi:10.1038/s41586-026-10928-3.

撰文 | 星子/JY

编辑 | 木白