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果蠅研究揭示孤獨的危害

作者:南方周末
果蠅研究揭示孤獨的危害

一隻在培養皿上的果蠅。果蠅是一種常見的模式生物,經常被用來作為研究對象,以揭示更普遍的生命規律。 (ICphoto/圖)

生物學家發現,長時間的孤獨可能會導緻基因表達、行為模式等一系列變化。最明顯的就是,長時間獨處的果蠅會表現出睡得少、吃得多等反常行為。

果蠅是一種常見的模式生物,經常被用來作為研究對象,以揭示更普遍的生命規律。2017年諾貝爾生理學或醫學獎的獲獎成果就是基于果蠅發現的。1984年,三個1940年代出生的科學家傑弗裡·霍爾(Jeffrey C. Hall),邁克爾·羅斯巴什(Michael Rosbash)和邁克爾·楊(Michael W. Young)通過研究果蠅弄清楚了控制晝夜節律的分子機制,諾貝爾獎委員會認為他們所發現的規律後來也被證明同樣适用于其他動物和植物,是以三人各自獲得了獎金的三分之一。

獲獎者之一的邁克爾·楊現任洛克菲勒大學教授,也是最新關于孤獨研究的主要作者之一。在這項最新研究中,他們發現,被隔離獨處的果蠅雖然仍有足夠的食物可以随時去吃,但長時間的社交隔離改變了它們代謝基因的表達,使它們産生了饑餓的感覺,因而吃得更多,同時,還睡得更少。這項研究2021年9月發表在《自然》雜志(Nature)。果蠅是一種社會化動物,群體内部存在着集體行為和社交網絡,它們會在覓食和感覺環境中展現出一定的社會性,而且鑒于既往對果蠅的研究揭示了晝夜節律分子機制等重要科學發現,果蠅雖然隻是一種動物,但關于孤獨的相關研究也值得人們關注。

而且,為了研究孤獨在相關行為中的确切作用,研究人員其實通過果蠅做了一系列的對照試驗。比如,為了确認社交隔離後的孤獨是怎麼影響睡眠情況的,研究人員通過調整果蠅的規模,對比了1隻獨處組、2隻共處組,以及5隻、25隻、100隻共處後會有什麼差別。結果發現2隻、5隻、25隻、100隻雄性在一起待7天的話,它們的睡眠情況都是差不多的,但1隻獨處的話,卻發生了質的變化,表現出顯著的睡得少的情況。也就是無論群體規模多小,隻要是2個以上,都影響不大,隻要不是獨處。

為了觀察孤獨時間對睡眠的影響,研究人員還控制了隔離時間,發現1或3天的短期隔離,對果蠅影響也不大,隻隔離1天的話,與群居1天幾乎沒有差别,隔離3天的話與群居3天在作息規律上會有略微的差别,但5天或7天的隔離可以顯著改變它們的作息,并減少它們每日的睡眠總時間和白天的睡覺時間等名額,隔離超過7天後,相關睡眠時間減少的情況會越來越嚴重。

在飲食方面,實驗也顯示,隔離7天的果蠅在總的食物攝入量和白天食物攝入量、夜間食物攝入量等名額上相比群居的同類都要顯著地更多。對比長期隔離的果蠅與短期隔離、群居的同類基因表達,研究人員發現了大量基因層面的差異,其中,與饑餓和飽腹感有關的一些基因尤為突出,通過這些分析,研究人員發現,經曆長期隔離的果蠅的大腦跟平時感到饑餓的狀态相似,即便它們在隔離時随時有充足的食物可以吃,并推測這種大腦感到饑餓的狀态可能影響了與代謝相關的一些基因的表達。

最終,最新研究識别出了一種名為P2的神經細胞在這個過程中起着關鍵作用,在隔離一天後,操縱果蠅大腦中的P2可以産生長期隔離的效果,但對于沒有經曆過隔離的果蠅,單純操縱P2也不能使它們出現少睡多吃等行為,這些都表明P2的情況和隔離狀态可能共同造成了少睡多吃等行為的改變,因而罕見地運用動物模型提供了一個關于隔離、睡眠、代謝和基因等之間複雜聯系的證據。邁克爾·楊在學校官網上分析,社交動物在隔離時睡得少吃得多,可能是因為社交隔離本身釋放出了一種關于未來的不确定性的信号,為了應對這些潛在的艱難時刻,它們保持清醒警覺并盡可能多吃。

這些關于隔離和孤獨對生命體所産生的更深遠的影響雖然還不能直接用來解釋人類的行為,但為未來揭示孤獨對人類健康的影響,提供了一些基本的參考。對人類來說,社交和隔離的意義顯然要更為複雜。而且不同的人對獨處時是否孤獨,其實有不一樣的感受。有心理學家認為,獨處不一定都是有害的,是否有害取決于動機,對于主動選擇的獨處,可能有時還會給人們帶來一些好處,而被動接受的獨處以及不自在的孤獨,才會給人心理帶來負面影響。

然而,不幸的是,新冠大流行以來,世界各地有太多的人被要求隔離并因而陷入獨處和孤獨的境地,而不少研究已經顯示,孤獨是抑郁症的一個風險因素。2021年1月,《柳葉刀·精神病學》(The Lancet Psychiatry)就發表了一項有12年随訪曆史的大型研究,發現對50歲以上的人來說,早期越孤獨的人在十多年後就有更嚴重的抑郁症狀,而如果孤獨感能早點消除的話,大約11%至18%的抑郁案例可能是可以避免的。新冠疫情以來,全球多地科學家觀察到抑郁症和焦慮症也更流行的現象,發現限制人員流動越多的話,相關精神障礙也會更流行,2021年10月,《柳葉刀》(The Lancet)的一項最新研究估計,由于新冠大流行,2020年全球估計新增了5300多萬抑郁症案例和7600多萬焦慮症案例。

而大量科學證據已經表明,抑郁症又是癡呆症等認知障礙的重要風險因素,相關風險環環相扣,孤獨的危害可能遠不隻心情不好。最新研究通過觀察果蠅在孤獨的社交隔離中的生理和行為變化,為了解孤獨對生命的危害提供了新的有力證據。

南方周末記者 王江濤

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