Fühlen Sie sich müde, nachdem Sie lange aufgeblieben sind? Warum können manche Leute nicht lange aufbleiben, um Fußball zu schauen?

In letzter Zeit ist das Anschauen der Fußballweltmeisterschaft für viele Menschen zu einer unverzichtbaren Abendbeschäftigung geworden. Ist Ihnen jedoch aufgefallen, dass manche Menschen lange aufbleiben, um die Spiele anzuschauen, und sich bereits nach kurzem Schlaf voller Energie fühlen, während andere lange aufbleiben, um die Spiele anzuschauen, sich am nächsten Tag benommen und arbeitsunfähig fühlen? Was ist los?

Kürzlich entdeckten Wissenschaftler des Beijing Institute of Life Sciences einen Mechanismus, der den Schlaf bei Mäusen reguliert, und lieferten damit die Antwort. Die entsprechenden Forschungsergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Schlaf ist bei Tieren üblich, es gibt jedoch große Unterschiede hinsichtlich der Schlafdauer. Giraffen benötigen beispielsweise nur 2–5 Stunden Schlaf pro Tag, Koalas hingegen 18–22 Stunden. Sogar zwischen Individuen derselben Art gibt es Unterschiede in der Schlafdauer. Manche brauchen nur 4 Stunden Schlaf pro Tag, während andere mehr als 8 Stunden Schlaf pro Tag benötigen. Bislang sind die molekularen Mechanismen, die den Schlafrhythmus regulieren, noch unklar.

Im Jahr 2016 entdeckten Wissenschaftler des International Institute of Integrated Sleep Medicine in Japan in einem Mäuseexperiment einen „schläfrigen“ Mutanten, der die Schlafdauer der Mäuse um 4–5 Stunden pro Tag verlängern konnte. Für die Forscher war dies ein Durchbruch, da sie einen wichtigen molekularen Signalweg aufdecken konnten, der den Schlafrhythmus reguliert.

In der Studie haben Wissenschaftler eine neue Methode zur Untersuchung des Mäuseschlafs entwickelt, mit der eine schnelle Expression oder ein Knockout von Genen erreicht und Entwicklungsdefekte bei Mäusen vermieden werden können. Dadurch werden die Beschränkungen der traditionellen Genetik durchbrochen und die Methode eignet sich für die Schlafphänotypanalyse redundanter und essentieller Gene.

Schlaf ist für das Überleben von Tieren unerlässlich und langfristiger Schlafentzug kann tödlich sein. Daher handelt es sich bei den Schlüsselgenen, die den Schlaf regulieren, wahrscheinlich um essentielle oder redundante Gene. Durch eine Reihe von Arbeiten des Forschungsteams wurde erstmals aufgedeckt, dass LKB1-SIK3-HDAC4/5-CREB ein wichtiger Signalweg für die Regulierung der Schlafzeit ist. Der molekulare Mechanismus der Schlafzeitregulierung wurde aufgeklärt und die Ansicht vorgeschlagen, dass der Schlaf durch Transkription reguliert wird.

Die regulatorische Wirkung des diesmal entdeckten molekularen Transkriptionswegs auf den Schlaf bleibt bei Mäusen, Fruchtfliegen und Fadenwürmern erhalten und könnte auch bei niederen Tieren vorhanden sein. Darüber hinaus liegen Berichte über Schläfrigkeit bei Menschen vor, die durch Mutationen im Zusammenhang mit redundanten Genen verursacht wurde. Diese Forschung kann uns in Zukunft dabei helfen, die Probleme von Schlafdefiziten und Schlafstörungen zu verstehen und zu lösen und die menschliche Erforschung eines qualitativ hochwertigen Schlafs und die Schaffung eines guten Lebenszustands weiter zu fördern. (Jin Kaiyi)