東京大學研究生院理學系研究科的林悠教授、林直子特任研究員等人組成的研究團隊,利用具有社會性的小鼠實驗發現,小鼠在與其他個體一起睡時和單獨睡時,睡眠質量會發生變化,特別是快速眼動睡眠會因社會階層及遺傳背景而產生顯著差異。該成果有望幫助理解壓力與孤獨對睡眠產生的影響。相關成果已於1月19日發表在《Scientific Reports》上。
圖1:小鼠社會階層的評估與飼養環境(鄰籠飼養與單獨飼養)
通過管道測試調查了群體內小鼠的地位(社會階層)(A);在確定了群體中地位最高的優勢小鼠與地位最低的劣勢小鼠後,將其置於無法進行物理接觸,但可通過視覺、嗅覺維持社會聯繫的「鄰籠飼養」環境下飼養(B);之後再切換為單獨飼養(C)。(供圖:東京大學)
近年來,伴侶分房睡的「睡眠離婚」現象不斷增加,但「與他人同睡的安心感」與「獨自睡眠的舒適感」究竟哪一種更能提升睡眠質量,此前一直不明確。
既往研究指出,小鼠群體內發生的爭鬥與身體接觸會對睡眠產生不良影響,但很難將「有無社會聯繫」本身對睡眠的影響與這些因素分離開來進行評估。
對此,本次研究引入了不允許物理接觸、但可維持社會聯繫的「鄰籠飼養」方式。鄰籠飼養是在同一籠具內飼養,但用透明亞克力板隔開,在可實現視覺、嗅覺、聽覺等社會互動的同時,又能防止直接攻擊或物理接觸。
實驗中,研究人員在鄰籠飼養後切換為單獨飼養(隔離),並對群體中地位高(優勢)的小鼠與地位低(劣勢)的小鼠進行了比較。
結果顯示,在幾乎沒有物理接觸的「鄰籠飼養」狀態下,優勢小鼠與劣勢小鼠在睡眠時間和快速眼動睡眠量上沒有觀察到明顯差異。
而在單獨飼養條件下,卻得到了截然相反的結果。優勢小鼠的睡眠質量有所提升,劣勢小鼠的睡眠質量(快速眼動睡眠的腦電波)則出現下降。研究認為,單獨飼養使優勢小鼠擺脫了同睡帶來的輕微干擾與戒備心理,而劣勢小鼠則因失去了與他人共處的安心感,從而產生了社會隔離壓力。
此外,研究人員對遺傳背景不同的兩種小鼠進行調查後發現,在神經科學研究中常用的B6品系小鼠中,劣勢小鼠在單獨飼養時快速眼動睡眠量增加;而社會階層形成比B6品系更穩固的F1小鼠,其快速眼動睡眠量未見變化。
研究表明,社會聯繫的有無、群體內的地位以及遺傳體質這三個因素,調控著被認為與大腦修復相關的快速眼動睡眠,該成果有望助力闡明睡眠障礙的病理機制。
林教授表示:「本研究通過小鼠實驗闡明瞭睡眠質量會受社會環境、自身地位、遺傳體質影響的現象。有趣的是,在避免物理接觸同時維持社會聯繫的環境中,無論地位高低,睡眠質量均無差異。另外,地位低的小鼠會因孤立而導致睡眠質量惡化。‘適配個體的聯繫’或許是支撐優質睡眠與大腦恢復的關鍵。我們希望將這一成果應用於現代社會人類睡眠環境優化以及守護心理健康的相關研究中。」
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Scientific Reports
論文:Social rank and social environment combinedly affect REM sleep in mice
DOI:10.1038/s41598-025-32402-2

