一项新研究首次证明，人脑中的某些基因以 12 小时为周期活跃。通过研究精神分裂症患者的大脑，研究人员发现这些人的许多节律发生了改变或缺失，这可能有助于解释这种疾病的一些临床特征。
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我们更习惯于认为人体以 24 小时为一个周期运行，即所谓的。不只是人类遵守这个时间表——这在整个动物界都很常见，甚至已被发现利用可预测的日常变化。
然而，长期以来人们一直怀疑人类生理学的某些方面可能以 12 小时为周期运行。这些较短的节律已经在自然界中被观察到，特别是在海洋哺乳动物受潮汐运动的影响。现在，由匹兹堡大学的 Madeline R. Scott 领导的一项研究首次发现了人类大脑中这些 12 小时节律的证据，在这种节律活动与精神分裂症之间建立了一些重要的联系。
昼夜节律紊乱通常是以下症状的第一个迹象：。患者经常报告睡眠障碍，例如无法入睡或只睡很短的时间。先前的研究还表明，大脑中一个称为“脑区”的区域基因表达异常。背外侧前额叶皮层 (DLPFC)，这与精神分裂症患者经历的一些认知症状有关。
由于无法测量活人大脑中的基因活动，研究人员使用了患有和没有精神分裂症的人捐赠的死后大脑。
他们重点关注 DLPFC，确定了几个通常以 12 小时为周期起作用的基因。与神经细胞之间建立联系相关的基因在下午和夜间更加活跃。与细胞能量供应相关的基因在早上和晚上达到顶峰。
当这些发现与精神分裂症患者大脑的发现进行比较时，差异非常明显。与神经细胞之间建立桥梁相关的基因的节律活动完全丧失了。在与能量相关的基因中，12小时周期仍然存在，但活动峰值已转移到异常时间。
DLPFC 中的基因表达通常遵循 12 小时的节律周期，但这些节律在精神分裂症中被破坏或缺失。图片来源：Colleen A. McClung（CC-BY 4.0）
“我们发现人脑的基因表达不仅有昼夜节律（24 小时），而且许多基因也有 12 小时节律，这些基因对于细胞功能和神经元维持很重要，”研究作者 Colleen A. McClung 在一篇文章中总结道。陈述。 “精神分裂症患者中许多基因表达节律都丢失了，并且[细胞能量]相关转录本中的节律时间发生了巨大的变化。”
麦克朗补充说，这可能意味着“在一天中最需要细胞能量的时候”，脑细胞无法发挥最佳功能。
目前尚不清楚这些异常节律本身是否是精神分裂症某些症状的原因，或者它们是否可能是由药物使用或睡眠不安等引起的。还需要更多的研究来调查这一点，但这些发现已经提供了至关重要的第一步。
该研究发表于公共科学图书馆生物学。
