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                      為什么你會熬夜做實驗:有些研究只能在半夜進行

                      更新時間:2018-05-14 09:42:13點擊次數:2083次字號:T|T

                      科學研究不等人,它才不會有睡覺的時間。而為了更好地了解人體奧秘,科學家們也不得不夜以繼日地監測、管理和分析各種材料,自然也沒有了睡覺的時間。

                      有一些很實際的原因促使研究者們在夜深人靜的時候拼命做實驗:有些研究就是最適合在晚上進行,一個明顯的例子就是睡眠研究,需要對人體進行夜間監測。還有一些研究需要持續性地監測或頻繁地干預,不能因為太陽已經下山就停下來。還有些稀缺或昂貴的資源在白天通常供不應求,因此有必要在夜間工作。

                      無論什么原因,許多生物醫學科學家都當過守夜人——下面就是來自他們的三個故事。

                      月光下的激光

                      在熬完夜的某天早上,斯坦福大學博士后研究員雷蒙德?塞拉(Raymond Sierra)對筆者說:“我同時做著兩種不同的研究,實際上經常 24 小時不回家?!苯衲晗奶?,塞拉正在研究 DNA 光裂合酶(一種 DNA 修復酶)的結構,最終目標是解析它的反應動力學?!斑@是只在植物體內存在的蛋白酶,保護植物 DNA 免受紫外線的傷害,人類不表達這種酶?!比谘芯窟@種防御機制,以尋求預防皮膚癌的可能方式。

                      他在一座山下的實驗室里使用環形同步加速器展開研究。這個機器可以發射激光,幫助實驗人員深入研究生物材料的結構。這種強大的儀器在許多研究中都會被用到,因此無論何時都供不應求,塞拉必須排隊等待。

                      塞拉說:“每天只能使用一次,一次也只能做一項實驗。有時候,你可以有一整個白天的時間使用它,但大多數情況下,我們只能在夜里才有機會用?!?

                      他花了許多個晚上使用這臺機器——把植物材料放進去,在同步加速器 X 射線的高強度和穿透力的幫助下,塞拉能更深入地觀察植物細胞。

                      “晚上來用真的很棒,”他說,“你不停地拍下這些高質量的 X 光片。但其他的夜晚就很無聊。你只是坐在那里收集數據,然后就睡著了,因為沒什么可做的?!?


                      睡眠之聲

                      美國西北大學(Northwestern University)生理和睡眠醫學中心的睡眠神經科學博士奈莉?帕帕蘭博(Nelly Papalambros)說:“我們的工作就是觀察人們的睡眠。我們還需要監控設備,確保它正常工作并進行測量。但大多數情況下,我們主要監測大腦活動?!?

                      從 2013 年到 2015 年,帕帕蘭博每周至少會花一個夜晚,對睡著的被試進行多導睡眠監測。通過記錄被試的血氧水平、心率、呼吸和運動數據,研究人員能觀察受試者的大腦和身體功能。在她最近的研究中,帕帕蘭博和她的團隊研究了某些聲音如何誘發老年患者的深度睡眠。

                      所以,當其他人都在打盹兒的時候,她基本上是醒著在工作的。

                      她說:“熬夜讓人筋疲力盡。熬夜有點恐怖,而且也太安靜了。大約凌晨 3 點后,我就不能再清晰地思考了。所以我會在網上看一些平時根本不會去看的視頻,并且會特別想吃垃圾食品。在做完睡眠實驗之后的第二天,我會做一些奇怪的事情。有一次我丟了鑰匙,然后我丈夫在首飾盒里幫我找到了?!?

                      她還有另一項研究,是關于如何誘導阿爾茨海默癥早期患者進入更深層次的睡眠,但是,她期待自己不用再熬夜,把研究工作換到白天進行。

                      她解釋說:“現在我們有足夠的資金來雇傭其他人做這些事,所以我熬夜工作的次數已經很少了。睡眠研究者自己卻睡眠不足,這真是一個有趣的悖論?!?


                      來自午夜的折扣

                      尼科?達森巴赫 (Nico Dosenbach) 博士的研究將包括他自己在內的研究人員轉變為研究對象。為了收集大量的個人大腦數據,達森巴赫掃描了他自己的、他的研究伙伴的,以及其他 8 名初級教員或研究生的大腦。

                      達森巴赫博士是圣路易斯華盛頓大學(Washington university in St. Louis)的一名小兒科和發育神經生物學教授, 他與數十名其他研究人員共享一臺核磁共振成像掃描儀(MRI)。不論何時,只要這臺機器有空,他就會去使用,這么做的結果就是他經常上夜班。他需要在每天的同一時間持續進行核磁共振掃描,而只有夜間,掃描儀才可能空下來,而且使用費用也更劃算。

                      他說:“從午夜過后到早上 7 點,儀器的使用費用都會打折。它在白天是 600 美元一小時,夜間則降為每小時 50 或 60 美元。我們會一直等到計費系統的計算機時鐘切換到午夜時間,這樣我們就不用支付那么昂貴的使用費了?!?

                      達森巴赫的小組每一兩個夜晚就會互相掃描彼此的大腦,最終每一個人需要進行 12 次、每次持續兩小時的核磁共振掃描。如無意外的話,每天夜里,他們都會在實驗室里呆上幾個小時再回家。

                      “有一兩次,我與其中一名參與者一起討論科學問題,他也是一名神經科學家,我們一直討論到天亮以后才回家?!?

                      從這幾十個小時的 MRI 數據中,達森巴赫的團隊繪制出了詳細的大腦神經連接圖譜,揭示了大腦網絡中空間和組織結構的變異性。未來某一天,這項研究可能會幫助開發針對大腦相關疾病的個性化治療方案。

                      但他承認,目前仍然存在一些挑戰。

                      “人們經常在掃描過程中睡著了,”他說?!耙驗樗麄冎皇翘稍谀抢?,而且必須完全靜止不動。那里面確實很吵,但這讓人始終保持清醒還是很難。我們不得不把他叫醒,但是這也不容易,因為噪音實在太大了,躺在里面的人根本聽不到我們的聲音?!?

                      http://www.bio360.net/article/153494 (編輯:sgyqi)

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