在我們的生命中有1/3的時間是在睡眠中度過的，所以睡眠對我們的重要性不言而喻。但睡眠仍然是生物學上的一個主要謎題，人們對它的基本功能知之甚少。大家普遍認為睡眠的一個功能是鞏固記憶。

2020年12月，《Nature》雜誌線上發表了美國賓夕法尼亞大學Amita Sehgal及其研究組名為“Availability of food determines the need for sleep in memoryconsolidation”的最新研究成果。該研究以果蠅作為研究物件，發現由於飢餓等條件要求機體保持清醒和活躍，這種轉換到記憶鞏固機制(這種機制不依賴於睡眠)的能力可能會賦予機體一種進化優勢。

研究人員為了測試睡眠是否與進食記憶形成有關，首先在嗅覺調節正規化中訓練飢餓的果蠅。

簡單介紹下訓練方法：

對約100只4-7日齡性別混合的果蠅群進行6小時或18小時飢餓處理，然後在25°C和70％相對溼度下的條件下結合以蔗糖開始訓練。果蠅先在清潔空氣流中保持2分鐘，放入含蔗糖的濾紙加氣味A(CS+)。30秒鐘的清潔空氣流過後，先放水浸溼的濾紙（空白）加氣味B（CS-）2分鐘，然後再放30秒鐘的清潔空氣流。交替反覆，使果蠅形成區分氣味A和氣味B的記憶。

然後在瓊脂或蔗糖試管中對單個果蠅進行睡眠評估。在記憶力測試之前，將果蠅重新飢餓30小時（此持續時間是根據測試中記憶表達的穩定性確定的）。為了延長飢餓的果蠅的測試間隔，研究者首先在訓練後將這些果蠅在瓊脂上放置6小時再將它們過夜18小時以免飢餓時間過長導致果蠅出現大面積死亡，然後再進行30小時飢餓之前記憶力測試。透過將果蠅在氣味為A和氣味為B的T-迷宮中放置2分鐘來測試記憶力。

研究表明，訓練後飽食的果蠅需要睡眠來鞏固記憶，而飢餓果蠅的記憶力並未受到睡眠剝奪的影響。

圖1 結果表明，進食起著自適應開關的作用，從而引起睡眠相關的記憶形成。相反，飢餓會觸發與睡眠無關的獨特記憶鞏固機制

進一步的研究發現，飽食果蠅的記憶是由蘑菇體的前後α'/β'神經元介導的，而飢餓時記憶的形成則是由內側α'/β'神經元介導的。也就是說，睡眠依賴性和睡眠非依賴性記憶受控於不同的多巴胺能神經元。

圖2 不同的α'/β'子集介導睡眠依賴性和非睡眠依賴性記憶

但是，睡眠和記憶是耦合的，因此睡眠依賴性記憶所需的蘑菇體神經元也可以促進睡眠。將果蠅體內飢餓訊號神經肽F（NPF）敲除後，它們在飢餓情況下也會表現出與睡眠依賴性記憶，這表明記憶通路的選擇是由飢餓決定的。

研究人員推測進食會導致分解代謝廢物的積聚，從而增加能量需求、引發對睡眠和睡眠依賴性記憶的需求。同時，睡眠依賴性記憶在訓練後也會促進睡眠，從而使睡眠與記憶耦合。但是為了在食物匱乏的環境中生存，果蠅已經發展了新的記憶機制，而又不減少覓食的活動，由此形成睡眠非依賴的記憶鞏固機制可能會帶來進化上的優勢。

作為靈長類生物的人類也可以從小小的果蠅身上獲得一些生存經驗。記憶力與睡眠關係不言而喻，而且一定程度的飢餓刺激能夠促進非睡眠依賴記憶的產生。現代人生活節奏快，壓力大，晚上熬夜加班，考學考證衝刺甚至是睡不著刷手機，一旦感覺餓了深夜吃點宵夜稀鬆平常。可是夜間進食容易愈吃愈多，不但容易變胖，還可能導致心智反應減緩與注意力不集中甚至影響隔天的記憶力。那如果保證睡眠且保持一定程度的飢餓，我們的記憶力豈不是更上一層樓？！

提醒大家為了更好的學習和工作，我們應該規律作息儘量避免晚餐過後吃宵夜，且每天睡滿7至9小時，這樣才能精力更充沛，記憶力更出眾。