已经有很多研究对光对植物和动物(包括人类)的昼夜节律的影响进行了研究，但很少有人专注于探讨光线对睡眠的直接影响。
于是来自加州理工学院的研究人员开始着手调查光线直接影响睡眠的方式和原因。他们想知道，为什么黑暗会有催眠的作用，光亮又为什么会干扰到深度睡眠。
据研究人员在实验室中的测试结果显示，要在清醒和睡眠之间保持适当的平衡，一种感光神经蛋白是关键因素。
来自加州理工的生物学教授David Prober表示：“研究人员此前已经确定，如果光要对人的清醒或睡眠状态造成直接影响，那么人眼中的感光器是必不可少的。但是我们想知道，大脑是如何利用这些视觉信息来影响睡眠的。”
在实验室里，研究人员用斑马鱼模型中的生物荧光标记，标记了大脑中的前动力蛋白2（一种能够调节包括生物节律在内的多种人体功能的信号肽）。斑马鱼遵循的昼夜睡眠唤醒模式与人类相似。而且它们的身体是半透明的，可以很容易监测到神经活动。
科学家对一些斑马鱼进行了特殊的设计，使得它们体内的前动力蛋白2能过度表达出性状。结果表明，体内前动力蛋白2过量的斑马鱼更可能在白天睡着，晚上却保持清醒。而且这些效应依赖于外部光线，不是昼夜节律本身。
与此同时，体内的前动力蛋白2发生突变的斑马鱼的情况则完全相反。它们的睡眠觉醒模式受到光线的影响更小。
“虽然像斑马鱼这样的昼行性动物大部分都是在晚上睡觉，白天醒着，但它们也经常会在白天小睡一下，在晚上醒来一会儿。就跟很多人的生活习惯一样，”Prober说道，“我们的研究结果表明，在白天和晚上，前动力蛋白2的水平对保持睡眠和清醒的适当平衡有着至关重要的作用。”
在后续的实验中，研究人员发现，前动力蛋白2还会影响到其它对睡眠模式很重要的蛋白质，比如说甘丙肽，它活跃在下丘脑前部，该大脑区域能够促进睡眠。
在前动力蛋白2过度表达，但甘丙肽在斑马鱼身上表达的不明显，光线和黑暗对睡眠模式的影响就比较小。
研究成果发表在了《神经元》杂志上。
