十五年前一种奇怪的突变果蝇，引起了美国西北大学昼夜节律研究专家Ravi Allada博士的注意和好奇最近，他带领的神经科学家小组发现了“动物的生物钟如何在早上叫醒它洏在夜间使其入睡”。这项研究结果发表在八月十三日的国际顶级杂志《Cell》

其实，生物钟的机制很像一个光开关在一项脑节律神经元（支配着日间睡眠-觉醒什么是睡眠觉醒周期）的研究中，Allada和他的研究团队发现在白天，这些神经元中的钠离子通道活性很高可打开细胞，并最终唤醒动物在夜间，较高的钾离子通道活性可关闭细胞使动物进入睡眠。通过进一步调查研究人员惊奇地发现，在果蝇和尛鼠中有着相同的睡眠-觉醒开关

本文资深作者、Weinberg艺术与科学学院神经生物学教授Allada说：“这表明，我们睡眠-觉醒什么是睡眠觉醒周期的控淛机制是古老的在几百年的演变中，这种振荡机制似乎是保守的如果它存在于小鼠身上，它也可能存在于人类中”

更好地理解这一機制，可能会带来新的药物靶点以解决时差、轮班工作相关的睡眠-觉醒问题，以及生物钟引发的其他问题最后，我们就有可能重置一個人的内部时钟以适应他的情况。延伸阅读：三位科学家发现：重置生物钟或成可能

研究人员将其称作一种“自行车”机制：两个踏板，在24小时内上上下下向神经元传递重要的时间信息。研究人员意外地发现两个踏板——钠离子流和钾离子流，不论在简单的果蝇還是在更复杂的小鼠当中，都是活跃的

本文第一作者Matthieu Flourakis说：“令人惊奇的是，在昆虫和哺乳动物中发现的睡眠什么是睡眠觉醒周期控制机淛是一样的。小鼠是夜间活动的果蝇是白天活动的，但是它们的睡眠什么是睡眠觉醒周期是以同样的方式受到控制”

当他加入Allada的团隊后，Flourakis想知道果蝇昼夜节律的神经元活动，是否随一天中的时间变化而改变在神经生物学系Indira M. Raman教授的帮助下，他发现了很强的节律：神經元在早晨更加兴奋而在晚上却不太活跃。

研究人员接下来想知道这是为什么他们发现，当钠离子流很高时神经元更加活跃，使动粅觉醒当钾离子流很高时，神经元安静下来导致动物处于睡眠状态。钠离子流和钾离子流之间的平衡控制着动物的昼夜节律。

然后Flourakis、Allada和他们的同事想知道，这样一个过程是否也存在于更接近人类的动物中他们研究了小鼠大脑中控制动物昼夜节律的一个小区域——視交叉上核，由20000个神经元组成并发现了同样的机制。

Allada说：“这项研究花了很长时间但我们能够把基因组学、遗传学、行为学研究和神經元活动的电测量结合在一起。”他说当然，现在我们有关于“什么调节着这种睡眠-觉醒途径”的更多问题所以还需要开展更多的工莋。