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1967年,美国科学家约翰·帕彭海默(JohnPappenheimer,1915—2007)用山羊做了与勒让德、皮隆和石森类似的实验[78]。
从山羊的脑脊液中,他能够分离出所谓的S因子。
该因子在1982年被确定为是胞壁酰二肽(Muramylpeptide),这是一种由免疫系统产生的分子。
脑脊液中还有许多其他物质,包括δ睡眠诱导肽、脂多糖(Lipopolysaccharide)、前列腺素(prostaglandin)、白介素-1(Interleukin-1)、干扰素-a2(interferon-a2,一种诱导肿瘤细胞坏死的因子)、血管活性肠肽(vasoatestiide)和血清素(serotonin)。
我们已经发现,其中的许多物质也能够影响体温和身体的免疫反应。
特别是同样存在于细菌的细胞壁中的胞壁酰二肽,它负责触发免疫反应,产生所谓的细胞因子(e),进而产生抗体和巨噬细胞。
因此,当身体受到传染病的影响,并伴随发烧时,也会有更强的睡意。
根据这些证据,有人认为睡眠可能在优化免疫反应过程中起重要作用。
但是目前尚不清楚睡眠是直接受胞壁酰二肽的介导,还是由受到胞壁酰二肽刺激的细胞因子引发的。
根据其他理论,前列腺素是睡眠机制的基础。
从化学角度来看,前列腺素是属于类花生酸(Eioids)类的分子。
类花生酸是多不饱和脂肪酸,是花生四烯酸(Araicacid)的衍生物。
图40所示为花生四烯酸的分子结构。
图40 花生四烯酸的分子结构
类花生酸参与了维持人类生理健康的多个重要过程。
包括:炎症、与创伤或疾病有关的发热和疼痛、凝血、血管收缩或舒张的调节、肾脏对钠和水的重吸收、胃液的分泌、生殖系统的某些功能、分娩时子宫平滑肌的收缩。
最后,类花生酸还在睡眠-觉醒周期的调节中发挥着重要作用。
如果证明了某些物质可以诱发睡眠,那么我们就有理由发问,究竟是什么决定了我们大脑产生这些物质?具有助眠功能的似乎还有另一种叫作褪黑素(Melatonin)的物质,其化学名称是N-[2-(5-甲氧基-1H-吲哚-3-基)乙基]乙酰胺{N-[2-(5-Methoxy-1H-indol-3-yl)ethyl]acetamide},是松果体[pinealbody,又称脑上腺(epiphysis)]产生的一种激素。
松果体位于两个半球之间的大脑深处。
在20世纪70年代中期,哈里·林奇(HarryJ.Lynch)和同事[79]证明褪黑素的产生遵循昼夜节律,即以24小时为周期而变动。
褪黑素在天黑后不久开始产生,其在血液中的浓度在夜间逐渐增加。
最高浓度出现在凌晨2点至4点。
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