睡眠科学

丹麦科学家发现了一种阻止细菌对抗生素产生耐药性的新技术。

通过药物开发管道在有史以来的最低水平上，微生物耐药性稳步上升是最糟糕的时机。

包括英国首席医疗官Dame Sally Davies在内的许多国家的政策制定者甚至警告说，在十年左右的时间内，抗生素武库将处于末路。

因此，丹麦技术大学的研究人员Lejla Imamovic和Morten Sommer本周宣布，他们发现了一种预防耐药性的新方法——但是只使用现有的药物而不是任何新药——这可能正是该领域所需要的一剂强击针。

发表在科学转化医学在美国，这两位丹麦人的做法依赖于一项被称为“附带敏感性”的原则。

简言之,为了成为一个类耐药抗生素——称之为药物,细菌往往放弃警惕,成为另一种抗生素——药物super-sensitised B .这可能发生,因为集群的基因被激活以抵御可以关掉的基因需要增强细菌对B和因此,第一个bug死当暴露于药物B会表现的非常的抵制毒品。

因此，Imamovic和Sommer推断，如果以正确的顺序使用正确的抗生素，应该有可能首先阻止耐药细菌的建立。

为了验证这一理论，文化大肠杆菌研究人员将对23种不同抗生素中的一种有抗药性的细菌与其他22种抗生素进行了对比测试，看看它们对哪种药物更敏感，如果有的话。

在测试的23种药物中，有17种显示出对第二种抗生素的理论附带敏感性，与不耐药的细菌相比，它们对药物的敏感性要高2到8倍。

利用这些信息，研究人员能够制定出200多个药物周期——2种、3种或4种抗生素的序列——如果在短时间内连续给药给那些对某种药物有抗药性的细菌，应该会摧毁这些细菌，从而防止进一步的耐药性发展。

对两种临床菌株进行了测试大肠杆菌这些细菌对23种抗生素中的8种具有耐药性，正如预测的那样，药物循环成功地摧毁了所有的细菌。

根据研究人员的说法，“这项研究提供了一个原则性的证据，即当选定的药物得到最佳循环时，不被重视的耐药性副作用，即附带敏感性，可以用于靶向耐药性。”

他们继续推测，像他们的研究建立的附属敏感性周期可以有效地治疗各种各样的大肠杆菌病原体现在是医院获得性多重耐药性感染的主要原因

科学家们早就知道，可能包括我们在内的所有生物体内都有一个24小时的生物钟，用来记录时间，这样他们就知道什么时候该起床，什么时候该睡觉。

但本周，阿伯里斯特威斯大学和剑桥大学的研究人员发现了一种海洋动物也有潮汐时钟。除了一天中的时间，它还能告诉我们涨潮的时间!

大卫·威尔考克森是《当代生物学》这篇论文的资深作者。

大卫-你好，克里斯。

克里斯-那这是什么生物?

大卫:这是一种小型甲壳类动物，生活在英国附近的沙滩上，它叫欧律狄刻pulchra。这是一只斑点海虱。它只有5毫米长，是木虱的海洋近亲。

克里斯:为什么它需要知道高潮何时到来?

大卫:退潮时，这种动物埋在沙子里。涨潮的时候，它从沙子里出来游泳。所以，它需要知道，这样它才能做好准备，游上两三个小时，在退潮前赶紧回到沙滩上。因此，它不会搁浅在海岸上不合适的地方。它停留在它喜欢的位置。

克里斯:那么，你是怎么发现这种生物有潮汐时钟的?

大卫-我们早就知道了。事实上，这篇论文的作者之一迈克·黑斯廷斯早在80年代就研究了欧律狄刻的博士学位，我们知道它有节律性的行为，每12.4小时或潮汐周期游动一次。但我们不知道的是，这12.4小时的活动是如何被控制的，它是否只是一个每天或24小时运行速度不同的时钟，还是一个独特的潮汐时钟。这就是我们一直在研究的，以真正揭示这些12.4小时的节奏是如何被驱动的。

克里斯-你是怎么做到的?

大卫:所以，我们使用了现代分子生物学和一些——我认为是一个非常复杂的行为实验，我们操纵动物暴露在光线下的状态。我们所做的是，我们已经对许多基因进行了排序，我们知道这些基因与其他生物体的日常节律有关。我们已经对欧律狄刻的基因进行了测序。我们所做的一件事是，我们实际上降低了其中一个基因的表达。这打乱了这种动物每天的颜色变化，实际上使12.4小时的游泳节奏保持不变。我们移除了日钟，但保留了潮汐钟。

克里斯-我明白了。所以，你所做的是，你说，这种动物每天根据一天中的时间做一些事情，这是由它的正常生物钟驱动的。如果你用各种各样的方法来破坏生物钟，那么这些日常的事情就会消失，但它仍然每12小时进行一次游泳活动，这表明它在用一种不同的方式来记录潮汐，而不是记录正常的时间。

大卫:完全正确。所以，我刚才说的是，当它进行12.4小时的游泳活动时，这种动物每天从黑暗到光明随着昼夜的明暗变化而变化。而且，当它在晚上涨潮时，它比在白天涨潮时游得更多。所以，这是潮汐游泳的日常调节。我们可以通过打乱每天的生物钟来减少睡眠，但我们不能影响，我们不能改变12.4小时的游泳节奏。我们把这两个钟分开了。

克里斯:事实上，它的大脑中有两种不同的时钟，你认为这是这种生物独有的吗?还是说，除了我们的日常生物钟之外，还有许多其他生物，甚至包括人类，也有其他生物钟?

大卫:这是个很重要的问题。答案是，这绝对不是欧律狄刻独有的。这是我们的非昼夜节律生物模型潮汐节律。但我们知道，还有许多其他海洋生物也有12.4小时的活动节律，比如，月亮节律和半月节律的繁殖。与我们同时发表的一篇论文是关于一种小型海洋蠕虫的，它的生殖周期与月球节律相同。他们还表明，他们可以将昼夜节律钟和月相钟分开。所以，他们在不同的生物体中得出了相似的结果。

克里斯-但你还不知道这个钟是什么，也不知道它是怎么走的?

大卫:下一个大问题是，这个时钟的本质是什么，它是如何被安排的，这个12.4小时的节奏是如何在分子和细胞水平上安排的。这是我们即将找到答案的问题，目前我们正在努力解决这个问题。

现在，你可能已经在这周的报纸上看到了，照片显示一个人在他额头上长了个新鼻子。故事是这样的，去年某个时候，这个人卷入了一场车祸，导致他的脸受伤。然后，他死于鼻子皮肤和软组织的感染，这种感染破坏了他的鼻子软骨，导致严重的毁容。因此，在他居住的中国福建省，医生们采取了一种相当激进和聪明的方法来修复。

克里斯·史密斯采访了阿登布鲁克斯医院的整形外科医生纳库尔·帕特尔先生，以了解更多有关手术的信息。

克里斯:为什么他们要在他的额头上长鼻子，这是一种什么样的整形手术干预，纳库尔?

Nakul -当然。所以，他们用前额作为皮瓣，作为一块向下移动的组织来重建鼻子。但在那之前，他们实际上是用病人自己肋骨上的软骨来重建形成鼻子形状的框架，然后，作为后续的程序，他们会把这个移植到重建鼻子上。

克里斯:那么，为什么不直接把软骨放在脸上，然后从其他地方借用一些皮肤，在原地建造鼻子呢?为什么要在那里长鼻子呢?

Nakul -这是一种非常新颖的做事方式。标准的方法和你描述的一模一样他们只是试着求导。我认为媒体在某些方面抓错了方向。他们认为这个新鼻子是长出来的，但实际上并不一定是长出来的。然而，它只是在下一次手术之前被塑形并植入前额，而下一次手术将把它移到正确的位置。

克里斯-他们会怎么做?

纳库尔-他们从额头组织上取下一条，一直取到发际线。这种技术是行之有效的。据说是在公元前700年，然后他们把它戴在鼻子上。他们让它附着大约三周的时间。到那时，它的边缘已经有足够的血液生长，这样组织就有可能存活下来。

克里斯，你说让它固定，你的意思是，让它固定在额头上，就像一个茎，你把它修剪掉，然后向下旋转。这样一来，它就带走了它的血源。

Nakul:完全正确。一旦它从鼻子上的新家获得了新的血液供应，它们就能把茎分开，把茎的剩余部分放回额头上。

为什么要用额头的皮肤来做呢?我的意思是，除了那里有血液供应这一事实之外，使用身体的这个部位比使用其他部位有什么好处吗?

Nakul:非常好的问题。前额的皮肤和鼻子其他部位的皮肤非常匹配。这就是为什么这个手术在很久以前就完成了，它经受住了时间的考验。所以，是的，我们继续使用它直到今天。

克里斯-这对他来说可能会成功吗?

看了媒体上的照片，我认为他鼻子的形状重建得很好，我希望如果所有的东西都幸存下来，他会有一个很好的重建。

克里斯-当他们尝试做最后一个动作时，他会遇到什么问题?

Nakul -我们担心的是，如果任何软骨没有足够好的血液供应，如果任何软骨被吸收。在这种情况下，它会失去形状。如果有任何感染，同样的问题也会发生。

克里斯:现在把鼻子所在的位置闭合起来怎么样?他们怎样才能把皮肤合在一起，这样你就不会在男人的额头上留下一个鼻子大小和形状的大洞?

下额角-前额下部的大部分，靠近眉毛的地方可以直接闭合。这样会留下一个直线疤痕。你可以在额头上留下一小块区域让它自己愈合或者在上面植入一小块皮肤。

我们已经谈到了失眠的问题，人们无法入睡，但更严重的睡眠障碍是嗜睡症;患者在日常生活中经常入睡，因为他们不能正确调节自己的睡眠模式。

Julie Flygare写了一篇博客，讲述患有这种疾病的感觉……

朱莉:对我来说，第一件事是，我被一个笑话逗笑了。我的膝盖轻微变形。这是最奇怪的感觉。就好像我的心都融化了。但后来我朋友说她什么都不懂，所以我想，好吧，我不知道那是什么。这种弱点在几年里变得越来越严重，只有当我们因为笑话而大笑或者我很生气的时候，我的身体才会开始衰竭。我问了我的医生这个问题，大约在同一时间，我也在一所法学院，我刚开始上法学院，我很难在所有的课上保持清醒。我课堂上的一些笔记会有梦中的单词，比如和讲课内容混在一起，比如名人的名字，然后是半句话。所以，我是有意识的，但不是很积极地参与我的课程。

很长一段时间我都不认为这是一种睡眠障碍。我一直认为这是我的个人问题，直到有一天早上，我睡了一晚后想开车去学校，我到了学校，却在停车场醒来。我不记得曾经到过那里。所以，那时我想，也许我有睡眠障碍。所以，我去看了不同的医生，花了一段时间，但最终发现我的诊断是发作性睡病和猝倒。一旦我被诊断出来，我以为我会吃药，回到我以前的生活。

我每晚服用两次药物，以帮助我进入更好的睡眠状态，因为我们花了太多时间在快速眼动睡眠中。我的意思是，没有第三阶段恢复性睡眠然后我在白天服用日间兴奋剂。但即便如此，我还是每天打两次盹，这真是不可预测。

我感到精力充沛，然后慢慢地，我失去了真正集中精力、思考和做决定的能力。如果我在和朋友聊天，突然之间，我可能会说一些与谈话无关的话。就像我几乎进入了一个小梦境，然后我的朋友会问，“你说什么?”然后我会说，“什么?哦，我不知道。你说什么?我说什么来着?”我就会失败，这种情况每天都会发生一两次。所以，一旦我开始有这种感觉，我就会小睡一会儿。我的身体仍然会昏倒。

不像我接受治疗前那么严重了。如果我没有接受治疗，我可能会坐在轮椅上。我的情况非常糟糕，我完全瘫倒在地，瘫痪了一两分钟，还有另一种症状是幻觉，所以当我从午睡中醒来或有时在晚上醒来时，我真的觉得我身上发生了什么事，有人进了我的公寓。也许是小偷或者有人要袭击我。我真的觉得我可以看到他们，听到他们，感到被感动，但他们并不真的在那里，这种情况仍然经常发生在我身上。这也是因为做梦、睡眠和意识之间的界限被打破了。所以，梦中睡眠的某些方面是在我清醒的时候发生的。

博客julieflygare.com的作者Priya - Julie Flygare描述了她嗜睡症的经历。

我们大多数人只有在时差不适应或在非常奇怪的时间开始轮班时才会睡眠受到干扰。为了找出这对我们的影响，普里亚·克罗斯比采访了剑桥MRC分子生物学实验室的迈克尔·黑斯廷斯，他致力于了解我们的“生物钟”或昼夜节律。

普丽娅:所以，如果我们突然被要求上夜班，我们都会感到累，但经常上夜班的人似乎会适应这种奇怪的交替时间。你能告诉我们，我们的身体是如何接受这种新的时间安排的吗?

迈克尔:嗯，你自己在介绍中提到我们身体里有一个时钟。事实上，我们体内可能有数不清的时钟。在下丘脑有一个主时钟，杰森之前提到过它被称为视交叉上核。这基本上是整个乐队的指挥，其他时钟分布在身体各处。所以，肝脏里有时钟，胃里有时钟，免疫系统里也有时钟，你能想到的，都是有节奏的，大自然让我们按正常的24小时工作。那24小时是因为视交叉上核与视网膜相连，它们知道什么时候是白天什么时候是晚上，然后它们可以把这个信息传递给我们全身的其他生物钟。

当然，随之而来的问题是，大自然从来没有打算让我们跳上飞机，穿越时区。所以当我们这样做的时候，事实上，我们的生物钟系统适应光暗周期变化的能力是非常有限的。当我们试图跟上不断变化的明暗周期时，这个通常控制我们生理和行为的美丽程序被完全打乱了，这就是为什么我们感觉糟糕、困惑、无法集中注意力。

普丽娅:我们的身体大概需要多长时间来适应这个新的周期?

Michael -是的，经验法则，你可以在人身上证明，你也可以在实验动物身上证明。经验法则是，时区每差一个小时，就需要大约一天的时间来重新调整。所以，你知道，当时钟在春季和秋季前进或后退时，这是一个小时的差异，所以这对人们来说不是太大的问题。当然，如果我从这里飞到纽约，有5个小时的时差。我可能需要5天的时间来适应纽约时间，然后当我回来的时候，我又有5天的时间来适应剑桥时间。

普丽娅:所以，在这两个周期之间转换需要很长时间。有什么问题吗，也许不是时差问题，这是很罕见的，但是如果有人经常轮班，比如他们在轮班工作，他们在工作日和晚上之间变换，这样做会有问题吗?

迈克尔:当然。我相信很多听众都有过轮班工作的经历。这不是一件令人愉快的事情。从生物钟的角度来看，我们可以让动物改变它们的明暗时间表，模仿轮班工作的影响。举个例子，如果你有一只老鼠，这是一种心脏有问题的老鼠，如果你模仿倒班工作在昼夜循环中的变化，就会加重我们在实验中看到的心血管疾病。

然后你可以从这些实验观察跳到人身上，如果你做流行病学研究，你会观察大量的人试图纠正所有不同的潜在混淆因素，一个人会发现，那些从事轮班工作的人。所以，他们总是试图从一个生物钟区跳到另一个生物钟区，他们患某些癌症或心血管疾病的几率增加了20%。所以，人们要付出真正的生命代价，试图违背他们自然的身体节奏。

普丽娅:我们的一位听众Anthony Gortastic提出了一个问题。他说他是轮班工人。每隔21天，他要做7个晚上，他想知道什么是最好的饮食方法。他是应该像白天一样整晚吃饭，还是应该吃很多清淡的零食?

我提到过肝脏中有一个时钟它控制肝脏何时产生各种消化酶。肝脏中的生物钟实际上会对吃饭时间做出反应。在实验动物中，如果你改变它们可以进食的时间，你会发现它们的休息活动，它们的睡眠觉醒周期保持不变，但肝脏中的生物钟却与之不同步。所以，吃饭时间是这种内部同步的有力刺激。

就你的听众所说的而言，考虑到他花了大部分时间——如果21天里有7天，而你在21天里有14天是正常的。所以，我认为最好的事情——我个人的观点是，对他来说，最好是在他轮班的时候坚持他在不轮班的时候的吃饭时间，坚持他的正常作息，而不是试图在7天内改变一些事情，然后在7天后再改变它们。

Jason Rihel -我是一个梦呓者，但是在我30多年的睡梦中，没有人发现我说过任何连贯的话。所以，我不确定这是否是一种潜意识的方式，试图回答或说出我们本来不会说的话。这可能就像我们的眼睛在梦中通过快速眼动(REM)睡眠开始旋转一样。也许当我们说话的时候，这也是一种自动的反应。

Jason Rihel -所以，要记住的一件事是，尽管睡眠似乎对巩固记忆很重要，但它并不一定与睡眠的做梦阶段有关。事实上，许多将记忆与睡眠联系起来的研究都指出，记忆在非快速眼动睡眠阶段尤为重要。所以，梦并不一定是记忆回放和巩固的一部分。现在，为什么你经常忘记你的梦，我想这可能是对你刚才所说的一种适应，我们怎么知道梦不是现实?如果我们对梦境的记忆太过透彻，也许我们就会开始分不清什么是现实，什么是清醒时的经历。

Jason Rihel -这是因为咖啡中含有咖啡因咖啡因是腺苷受体拮抗剂。

所以，为了理解它是如何工作的，一个关于保持清醒的计时器的概念被认为是腺苷，这是一种小分子，在大脑中逐渐分泌，并在清醒时积累。在大脑的某些区域，腺苷被认为是触发，“嘿，现在该睡觉了。”咖啡因被认为直接干扰了该睡觉的信号，实际上是促进了清醒。

迈克尔·黑斯廷斯——我猜是短睡者。我们和其他人都在努力发现这些基因。显然，一种方法主要是用老鼠和斑马鱼作为实验模型。我们需要找到这背后的基因，因为这是每个人的共同特征，每个人都有不同的睡眠时间，就像人们的眼睛颜色和身高不同一样。但是与控制睡眠时间的基因相比，我们对控制睡眠时间的基因知之甚少。