為什麼熬夜看手機會影響睡眠？

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對於大多數人來說，每天都要花大量時間盯著手機或電腦螢幕，而這通常會擾亂睡眠。現在，Salk研究所的科學家們已經精確指出眼睛中特定細胞是如何處理周圍環境中的光線，並重置人體生物鐘。當這些細胞深夜暴露在人造光下，我們的生物鐘就會混亂，從而導致一系列健康問題。這項研究結果已於11月27日發表在《Cell Reports》上，它或許有助於開發出針對偏頭痛、失眠、倒時差和晝夜節律紊亂等問題的新療法。這些問題都與認知功能障礙、癌症、肥胖、胰島素抗性、代謝綜合征等疾病相關。

研究通訊作者Satchin Panda教授說：「我們不斷地暴露在人造光線中，無論是螢幕，還是夜晚不睡時室內的燈光。這種生活方式會擾亂身體的晝夜節律，並會對健康造成影響。」

Ludovic Mure（左）和Satchin Panda 圖片來源：Salk Institute

我們眼睛的後部有一個被稱為視網膜的感光膜，它的最內層包含一小部分像數位相機中的像素一樣工作的光敏細胞。當這些細胞暴露在持續的光線下時，一種名為黑視蛋白的蛋白質就會在這些細胞內持續再生，將環境光的水準直接發送到大腦，以調節意識、睡眠和警覺性。在光照10分鐘後，黑視蛋白在同步生物鐘方面起著關鍵作用，並且在強光照射下，抑製負責調節睡眠的褪黑激素。

這篇論文的第一作者Ludovic Mure說：「與眼睛中的其他感光細胞相比，黑視蛋白細胞只要光持續存在就會進行反應，即使光的持續時間只有幾秒鐘。這很關鍵，因為我們的生物鐘隻對長時間的光照進行響應。」

在這項新研究中，Salk研究所的研究人員們使用分子工具激活小鼠視網膜細胞中黑視蛋白的產生。他們發現，當暴露於重複的長脈衝光時，某些細胞具備維持光響應的能力，而另外的細胞則對光不敏感。

圖片來源：《Cell Reports》

傳統觀點認為，阻止某些受體活動稱為抑製蛋白的蛋白質應該在燈光亮起的幾秒鐘內停止細胞的光敏反應。研究人員驚訝地發現，事實上抑製蛋白是黑視蛋白對長時間光照的持續反應的必要條件。

對於缺少任意一種抑製蛋白（β抑製蛋白1 和β抑製蛋白2）的小鼠，產生黑視蛋白的視網膜細胞無法在長時間的光照下維持對光的敏感度。事實證明，抑製蛋白能夠幫助視網膜細胞中的黑視蛋白再生。

Panda說：「我們的研究表明，兩種抑製蛋白以一種特殊的方式實現黑視蛋白的再生。一種抑製蛋白利用自己的傳統功能抑製反應，而另一種則幫助黑視蛋白重新載入視網膜感光輔助因子。當這兩個步驟快速連續完成時，細胞就能持續地對光產生響應。」

為了更好地理解黑視蛋白之間的相互作用以及眼睛對光的反應方式，Panda希望找到新的方法來抵消人工照明導致的晝夜節律失常。此前，Panda的研究團隊曾發現，一種名為opsinamide的化學物質能夠阻止小鼠體內黑視蛋白的活動，且不會影響其視力，這為解決偏頭痛患者對光的過度反應提供了一種潛在的治療途徑。接下來，研究人員們希望找到方法對黑視蛋白施加影響，從而重置內部生物鐘並幫助治療失眠症。

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