我们生命的三分之一应该就是和睡觉打交道。但是，大家对于睡觉的感知存在很大的差异。有的人睡得越多感觉越好，如果睡觉时间小于七小时，那第二天可是昏昏沉沉；另一些人则说他们一晚只需睡上短短几个小时，可能只要四个小时，整个人就会神清气爽。
为什么有这些差异呢？
还有，大家一定有做梦的经历。有的人能清楚地记得自己的梦，而且会跟你讲这些离奇荒诞的情节，甚至一些细节都描述得非常清楚；有的人则只有模糊的印象；还有一些人却完全记不住。
这又是为什么呢？
为了探寻这些秘密，科学家们又开始了他们的行动。科学家们首先相信人们在睡觉这种本能行为上表现出的差异一定与遗传基因相关。
那这些差异背后的遗传学基础是什么呢？
一般要揭开这样的谜底，科学家们都有自己的套路。套路有两个：一个是正向遗传筛选；另一个是反向遗传筛选。
所谓正向遗传筛选，就是科学家诱导基因发生随机突变，然后评估每个变异所产生的行为或生物性状的改变，选择符合变化要求的突变基因组与原始基因进行对比，最后找出变异的基因。
正向遗传筛选被认为是发现前所未知的基因作用的黄金标准。
为了研究睡眠的遗传基因，日本筑波大学的船户弘正及同事进行了一次大型正向遗传筛选的研究。他们选择了小白鼠作为研究对象。因为小白鼠相对于其他的哺乳动物（比如猫、狗等）睡眠过程较为简单。早在二十多年前，科学家通过长期记录小鼠的作息周期，已经得到了小鼠昼夜节律的表型，科学家们因此能使用正向遗传筛选方法找出与之相关的基因。
但是要准确地将睡眠的状态用数字表示出来还是很有挑战性的。因为睡眠不是简单的休息，它包括两种状态。我们通常称为“深度睡眠”和“浅睡眠”。在这两种睡眠状态下我们的眼球会有不同的运动状态，所以科学家们将深睡眠叫做“非快速动眼睡眠”，将浅睡眠叫做“快速眼动睡眠”。
一般在深睡眠的时候我们是不会做梦的，而在浅睡眠的时候，我们的大脑就开始天马行空了。如何用数字表示不同的状态，这就需要我们通过对脑波和肌肉活动的电生理信号进行长期的大规模记录，才能分辨和量化睡眠的各个状态。
于是船户弘正及同事开始了这一挑战。
他们首先选择了一百多只小白鼠随机诱导他们的基因发生突变。突变完成后让这些小白鼠与正常的小白鼠繁殖出八千多只小鼠。
后面的实验就围绕这八千只小白鼠进行。
首先科学家们对八千只小白鼠进行了持续两天的睡眠规律记录。记录它们的睡眠时间、脑电波数据以及肌肉活动数据等等。采集完这些数据后，科学家们就开始分析这些数据。
分析完这八千组数据后，船户弘正发现有两组小白鼠比较特殊。
一组是特别爱睡觉，它们平均每天睡15小时，比全体的平均睡眠长了3.5小时，可以说是小白鼠界的“瞌睡大王”。而另一组，则浅睡眠时间特别短，比平均水平少了44%，这些可怜的小白鼠可以说是“无梦者”。
找到了这两组小白鼠后，其余的小白鼠就解放了，它们将配合后续的研究。
首先就要对这两组小白鼠进行基因测序，发现哪些基因发生了变化。通过基因测序发现，瞌睡虫小白鼠的突变影响了一个叫作Sik3的S基因，而无梦者小白鼠的突变则会影响Nalcn的N基因。
找到了这些影响基因，可以说研究成功了一大半了。但还要进一步去发现，这些基因带来的更多变化。
船户弘正发现，瞌睡虫小白鼠不仅睡得多，而且深度睡眠的深度也深，不过他们不会在大白天睡觉，还是符合基本的昼夜规律。
这一发现很有意思，人们此前发现，改变昼夜节律控制的基因都会影响睡眠，但现在的实验表明改变睡眠却不影响昼夜，也许基于睡眠的效应和基于昼夜节律的效应是可以分开的。
和瞌睡虫小白鼠不同，无梦者小白鼠的昼夜节律出现了改变：当它们被置于长期黑暗的环境中时，休息与活动之间的活动强度差异缩小了。最后，与对照组相比，无论是在浅睡眠、深度睡眠还是清醒时，两组变异小鼠通过电生理学方法检测出的脑波也都发生了改变。通过这项研究，科学家们发现睡眠对脑和身体发挥着多种功能，包括调节学习、记忆和代谢。
当然，睡眠还是一个复杂的过程。我们通过这么多的数据分析也仅仅找到了两个可被标识与睡眠相关的基因。其实，很多事情都是逐步被揭开神秘面纱的。就像我们要达到一个大目标，可以先有个小目标，通过若干个小目标去实现我们的大目标。
音频录制：果果、音频编辑：枣枣
图文制作：羊仔、文字校对：彧儿
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