我們的研究

我們的目標是更精確地描繪人體 大腦如何調控睡眠行為。我們利用各式各樣的科學方法,來協助達成這個目標。正因為我們所感興趣的是人體的調控機制,我們的研究也是由人類開始。因此,我們的研究乃奠基於擁有有趣的睡眠行為特性,以及有意願參與研究的受試對象。志願參與者在加入研究之初,通常會先捐出少量的血液或唾液讓我們能夠分離 DNA。我們嘗試從抽取出來的 DNA 中,尋找與受試者之特殊睡眠行為直接相關的基因密碼變異。找出每個基因變異,就好比在一面封閉的牆上尋找裂縫,讓我們能有機會鑿穿一個通道,以便繼續前進,抵達一個能夠將所有連通處和通道都一覽無遺的終點,整幅拼圖便於此完整地鋪展在眼前。當然我們若能在牆上找到愈多縫隙,就有愈大的機會能抵達這個神奇的終點。這些擁有特殊睡眠行為特性的人們,彼此之間通常沒有一個共有的基因變異。因此,我們每發現一個新的變異,就像是找到一個新的裂縫,讓我們能夠開始挖掘一條全新的通道。這就是我們需要許多人參與這項研究的原因──提供我們找到更多裂縫並開啟探索不同通道的機會。

當發現每個裂縫時還只是像看到冰山的一角。所以這項工作從找到志願參與者,直到收集到足夠作為科學雜誌第一個故事的實驗數據,通常都需要十年以上的時間。其中需要投入的經費、資源和心力是多數人和多數科學家都難以想像的。

我們用來挖掘通道的工具有很多種。舉例來說,我們可以將人類身上發現的變異,放到小鼠或果蠅等模式生物裏,再觀察這些生物是否會產生相似的睡眠行為特徵。我們所做的這類研究經常會面臨到的主要挑戰之一,就是如何將人類的症狀或特性在模式生物中忠實的重複表現出來。幸運的是,我們目前發現的大部分基因變異,都能讓我們在模式生物中表現與人類相似的行為。我們也在試管或者培養的細胞中進行實驗,以分析變異 DNA 所轉譯出之變異蛋白具有的不同功能。針對正常蛋白進行的研究,會教導我們此一蛋白在身體及細胞中,參與何種生理功能。然而,變異蛋白的功能研究,則向我們訴說正常生理脈絡究竟是哪一個環節出了問題,才導致行為的改變。

當我們知道的機制越來越多,也更加瞭解人體機關的各個零件是如何共同運作來調控我們的睡眠,我們便可以開始思考未來可以如何精巧的扭轉身體的睡眠系統。

睡眠經由許多不同的方式影響我們的健康,例如會影響我們的免疫功能、認知能力、情緒狀態……等等。而我們也運用我們所學到的睡眠知識,幫助探索睡眠如何影響身體的其他正常機能。