人到底爲什麼要睡覺？最底層分子層面的邏輯是什麼？以前醫生專家、教授博士來了，也只有￥##@%&……不過7月16日，頂刊《自然》發表重磅研究，英國牛津大學的科學家們終於找到這個問題的終極答案！

◆ 01 你的“生物電池”過載了，大腦強制你關機

我們身體約有36萬億個細胞（男人，女人28萬億），每個細胞都像一部精密的手機，而線粒體就是它的電池兼發電廠。它把我們喫下的食物和吸入的氧氣，源源不斷地變成三磷酸腺苷（ATP），爲生命活動提供能量。

牛津大學格羅·米森伯克（Gero Miesenböck）教授團隊發現，我們大腦中有一羣專門調控睡眠的神經元（dFBNs）。有趣的是，我們醒着的時候，這幫神經元其實不太活動，不怎麼耗電。

這就帶來一個矛盾：你清醒時，嘴巴在喫東西補充燃料，線粒體這個“發電廠”在拼命發電，但偏偏這羣“睡眠神經元”卻像個待機的應用，幾乎不怎麼耗電。

結果是什麼？能量過載！

這就像你不停地給手機充電，但就是不用它，電池會發燙，甚至有危險。這些睡眠神經元裏的線粒體也是一樣，能量太多用不完，電子就在“生產線”上堵車了，最後就“漏”了出來。

這些泄漏的電子，會和氧氣結合，產生一種叫做“活性氧”（ROS）的有害副產品。它們就像是電池過熱產生的有毒物質，會損害細胞的健康。

怎麼辦？大腦非常聰明，它裝了個“保險絲”。一旦管睡覺的神經元發現電子漏得太多了，壓力太大了，它就會“啪”地一下跳閘——讓你必須去睡覺！

所以睡眠，本質上就是大腦爲防止這羣關鍵神經元的“生物電池”過載燒壞，而啓動的強制關機維護程序。

◆ 02 果蠅實驗揭祕：科學家如何“遙控”睡眠

爲了證明這個理論，研究團隊選擇了結構簡單卻在睡眠機理上與人類相似的果蠅作爲研究對象。

1. 安裝“排洪閥”：科學家們通過基因技術，在果蠅睡眠神經元的線粒體裏安裝了一個“排洪閥”（一種叫做AOX的替代氧化酶），可以安全地排掉多餘的電子。結果，這些果蠅的睡眠需求大大減少了。這證明，只要解決了電子過剩的問題，睏意就會減輕。

2. 製造“擁堵”：反過來，科學家們通過各種手段加劇了線粒體生產線上電子和能量需求的“供需不匹配”，人爲地製造擁堵。結果，果蠅更快地進入了睡眠狀態。

3. 光能充電：最絕的是，他們借用微生物蛋白，讓光子來驅動能量合成，爲線粒體“充電”。結果發現，效果是完全一樣的：只要能量輸入過剩，就會產生電子泄漏，進而引發睡眠。

這些實驗無可辯駁地證明，線粒體內電子的過剩與泄漏，纔是讓我們想睡覺的最底層原因。睡眠不再是一個模糊的生理概念，而是一個可以被精確測量和調控的物理過程。

◆ 03 一個發現，解釋三大生命謎題

這項研究的意義遠不止於“我們爲什麼睡覺”。它如同一把鑰匙，打開了我們理解生命、衰老和疾病的新大門。

爲什麼小動物睡得多、活得短？ 像老鼠這些小動物，新陳代謝特別快，身體“燒”得也快。它們的線粒體壓力肯定更大，所以需要更多睡眠來“降溫”，但還是頂不住消耗，所以壽命短。

爲什麼有些人總是覺得累？ 有一種線粒體疾病的病人，就算不動也覺得特別累。現在明白了，可能是他們的“發電廠”效率低，更容易“漏電”，所以身體老是提醒他們該睡覺了。

爲什麼說飢餓和睏意像兄弟？ 科學家還說，這種線粒體壓力機制，跟我們肚子餓的感覺很像。肚子餓和想睡覺，都是身體在提醒你：能量失衡了，趕緊去喫飯，或者趕緊去睡覺！

所以，下次當你感到無法抗拒的睏意時，就別硬撐了。那不是你意志力不夠，而是你身體裏無數的細胞“發電廠”在拉警報，告訴你：電量過載！請立即關機維護！

參考文獻：

Raffaele Sarnataro et al, Mitochondrial origins of the pressure to sleep, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09261-y