为什么睡眠—觉醒周期（wake—sleep cycle）为24小时？为什么激素会定时分泌？最近，华盛顿大学生物学家Erik Herzog博士率领的研究小组从哺乳动物 脑细胞中鉴别出维持细胞同步的关键因子，揭开了上述难题。

先前一位生物统计学家发现血管活性肠肽(vasoactive intestinal polypeptide，VIP)是调节大脑生物钟的关键蛋白，使生物钟调整日常的行为和生理节奏。此次Herzog等的研究发现，VIP和神经递质 GABA两种物质在维持生物钟同步时发挥关键作用，为研究哺乳动物（此次实验中是小鼠和大鼠）调节生理节奏带来了新思路。研究结果刊登于11.27－ 12.01日网络版PNAS。

生物钟即所谓上视交叉核（Suprachiasmatic Nucleus，SCN），是一对针头大小的脑结构，位于下丘脑，正在视交叉上方。SCN总共有2万个神经元，这些细胞经常是高度同步的。它们相互之间传递信号，构成了体内的生物钟，维持24小时的规律。

研究人员曾经一度认为GABA是维持这些神经元同步的关键。所有的SCN神经元都分泌这种抑制性神经递质，并且有研究证实每天上午8时向SCN添加GABA后，能够维持SCN细胞的同步。

“奇怪的是GABA并不是必要条件，”Herzog说，“即使阻断了所有的GABA信号，VIP也会使这些神经元同步。当我们阻断GABA后，同步性还很精确，只是摆动性变大了。”

Herzog将VIP比作快递，通知所有的SCN细胞，使它们变得同步。GABA如同统率，防止这些细胞过度活跃。

Herzog 等将来源于SCN的神经元细胞排列在由60个电极组成的多电极阵列（Multielectrode array）上，记录这些神经元的活性，并用基因活性的生物发光受体实时观测神经元中的基因表达情况。

利用药物阻断或者GABA基因敲除小鼠，研究人员排除了GABA的影响，记录许多神经元的电位活动（electrical activity）。Herzog 将神经元的电位活动比喻为生物钟的指针，将SCN细胞基因的活性比喻为生物钟的齿轮。

研究人员发现，没有GABA的情况下，细胞会同步起来，但是没有VIP，细胞会丧失同步性，暗示VIP是调节者。