导语：褪黑素是一种天然产生的分子，长期以来被认为在健康睡眠中发挥作用，但其作用机制尚不清楚。现在，加州理工学院的研究人员利用斑马鱼模型发现了一种褪黑素促进睡眠的机制。该研究发表于《当代生物学》。
研究背景：褪黑素与睡眠调节
已知
- 褪黑素是昼夜节律时钟的输出之一
- 2015年发现：无法产生褪黑素的斑马鱼具有正常的昼夜节律，但缺乏睡眠的昼夜节律调节
- 表明褪黑素将昼夜节律信息传递给调节睡眠的机制
问题
- 褪黑素如何促进睡眠？
核心发现：褪黑素通过MT1受体降低视觉敏感性
方法
- 使用斑马鱼模型（睡眠模式与人类相似：夜间睡眠，白天清醒）
关键结果
- 褪黑素与某些脑细胞表面的MT1受体结合
- MT1受体最突出地存在于视顶盖（处理感觉信息，特别是视觉刺激）
- 褪黑素通过减少这些神经元的活性，导致对视觉刺激的行为反应降低
实验验证
白天实验
- 短暂调暗光线（模拟捕食者阴影经过）→ 鱼快速移动
- 褪黑素处理后：鱼对突然调暗的反应大大降低（即使它们醒着）
夜间实验
- 鱼通常忽略闪烁的光
- 无法产生褪黑素的突变鱼：对夜间闪烁光做出与白天醒着时相同的快速移动反应
“睡眠的标志之一是对环境刺激的反应降低。我们的发现与许多服用褪黑素作为助眠剂的人的经历相符。与许多常用的处方安眠药不同，褪黑素不会产生不可抗拒的睡眠驱动力。相反，褪黑素使人更容易入睡，我们的研究表明，它至少部分是通过降低对环境唤醒刺激的敏感性来实现的。”
— David Prober，加州理工学院生物学教授
研究意义
- 褪黑素不是简单地让动物入睡
- 而是直接抑制对视觉刺激的行为反应
- 解释了为什么褪黑素使人更容易入睡（而不是强制睡眠）
未来方向
- 褪黑素是否阻止斑马鱼对其他类型感觉刺激（如声音、触觉）的反应？
研究信息
- 原始论文：Hill, A.J. et al. "Melatonin promotes sleep by suppressing responses to visual stimuli via MT1 receptors." Current Biology (2026). DOI: 10.1016/j.cub.2026.03.059
- 研究机构：加州理工学院
结语
这项斑马鱼研究发现，褪黑素通过与视顶盖（处理视觉信息的关键脑区）中的MT1受体结合，减少神经元活性，从而降低对视觉刺激的行为反应，使人更容易入睡（而不是强制睡眠）。无法产生褪黑素的突变鱼在夜间对视觉刺激做出白天般的反应，提示褪黑素直接抑制对环境唤醒刺激的敏感性。