上海
我們為什么需要睡覺？傳統答案都指向大腦和神經元。但美國華盛頓州立大學的最新研究揭示了一個更廣闊的圖景：睡眠可能不僅由大腦控制，更是我們身體與體內數萬億腸道微生物“對話”的最終結果。這項發現為我們理解睡眠打開了一扇全新的大門。
研究團隊在小鼠大腦中發現，一種來自細菌細胞壁的天然物質——肽聚糖，其含量會隨著晝夜節律和睡眠剝奪而波動。這種物質過去被認為不會自然進入大腦，現在卻被發現可能像一把“鑰匙”，直接參與調節睡眠的開關。
這項發現為一個更大膽的假說提供了關鍵證據：睡眠是“全生物體”狀態的體現。這意味著，睡眠的產生源于我們人體自身的睡眠調節系統與體內龐大微生物群落之間復雜的通信與協調。
簡單來說，你能否睡個好覺，可能不僅取決于你的大腦累不累，也取決于你肚子里的“菌隊”狀態好不好。
顛覆認知：睡眠的“自上而下”與“自下而上”
這一觀點挑戰了神經科學的傳統范式。
過去我們認為，睡眠是完全“自上而下”的，由大腦司令部發號施令。但新的研究支持“自下而上”的影響——即居住在我們腸道里的、擁有數十億年進化史的微小微生物，它們產生的信號分子可以向上影響甚至塑造宿主（也就是我們）的行為和認知，包括睡眠。
“我們體內居住著整個微生物群落，它們的進化史比任何哺乳動物、鳥類或昆蟲都要長得多，”該研究的資深作者、睡眠研究權威詹姆斯·克魯格教授解釋道。“我們認為，睡眠的進化在很久以前就開始了，與細菌的活動/休眠周期有關，而驅動這種周期的分子，與今天驅動認知的分子是相關的。”
連接已知線索：拼上缺失的拼圖
這項發現將過去一些零散的觀察串聯了起來。我們早就知道睡眠模式會影響腸道菌群的功能，細菌感染也會導致嗜睡。新研究則找到了一個具體的潛在信使——細菌碎片肽聚糖，它可能正是腸道菌群向大腦發送“該睡覺了”信號的關鍵載體。
研究提出，睡眠是兩種自主系統（身體系統與微生物系統）相互作用、彼此重疊的產物。這完美結合了兩種主流睡眠理論：
腦中心理論：認為睡眠由大腦和神經系統調控。
局部睡眠理論：認為睡眠是全身各處小型細胞網絡進入“類睡眠狀態”后逐漸累積的結果，就像房子里一盞盞燈陸續熄滅，最終整個屋子陷入沉睡。
“這不是非此即彼，而是兩者兼有。它們必須協同工作，”研究者總結道，“睡眠真的是一個多層級的過程，發生在細胞和組織結構的不同層面，它源于身體內外廣泛的協調。”
未來展望：微生物與健康的對話
這一發現的意義深遠。它意味著未來針對失眠等睡眠障礙的治療，可能不僅僅著眼于安撫大腦，還可以通過調節腸道菌群、干預微生物-腦軸來找到新路徑。
現在世界已經開始認識到微生物的重要性，不僅對于疾病，更對于健康。這是一個非常激動人心的時代，我們可以開始拓展對人類如何與微生物溝通、微生物又如何與我們溝通的理解。
總之，這項研究提醒我們，人是一個與微生物共生的“超級有機體”。下一次當你輾轉難眠時，也許可以想想，這不僅是大腦在加班，或許也是你體內那個隱秘的微生物世界在發出它獨特的信號。
參考文獻
Erika L. English, James M. Krueger.Bacterial peptidoglycan levels have brain area, time of day, and sleep loss-induced fluctuations. Frontiers in Neuroscience, 2025; 19 DOI: 10.3389/fnins.2025.1608302
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