浙江大学发现睡眠觉醒行为调控机制

中国教育装备采购网2014-03-18 09:57围观122次我要分享

  一群睡眠中的小白鼠“帮助”科学家发现了一个关于睡眠的秘密:位于基底前脑的胆碱能神经元,对睡眠觉醒行为具有特异的调节功能。浙江大学医学院神经科学研究所段树民教授课题组近日在《细胞》子刊《当代生物学》发表论文报道了这一新发现。

  睡眠分为慢波睡眠(SWS)与快速眼动睡眠(REM),做梦往往发生在REM睡眠期。已知脑内一些区域分别具有促进睡眠和觉醒的功能,其中基底前脑就是调控睡眠活动的中枢之一。在基底前脑的细胞群中,胆碱能神经元只占该脑区所有细胞的5%,而经典的研究方法很难研究这样少量神经元的活动对脑功能的影响。因此,虽被认为能引起脑皮层兴奋,其在睡眠觉醒中的确切作用与机制尚不清楚。

  “我们采用光遗传学技术,发现了一些有趣的现象。”课题组成员、该论文通讯作者之一虞燕琴副教授介绍,所谓光遗传学技术,是对某一特定类型的神经元进行基因改造,把一种对光敏感的离子通道表达在这类神经元上,这种离子通道受到光刺激后就会开放,从而使神经元产生兴奋活动。这样,就能人为地用光来选择性地“操控”这些神经元的电活动。

  虞燕琴说,此前有科学家通过光遗传学技术研究发现,激活脑的一些促觉醒系统对处于慢波睡眠和快速眼动睡眠中的动物都具有唤醒作用。而该课题组发现特异性的兴奋基底前脑中的胆碱能神经元只能“唤醒”处于慢波睡眠中的小鼠,但对处于快速眼动睡眠中的小鼠,不仅不能唤醒,还会让它睡得更香,好像不忍打断它的美梦。这些结果表明,脑内不同的促觉醒中枢对不同时相的睡眠具有复杂而精致的调控机理。

  他们进一步研究发现,当小鼠在晚上清醒活跃期,较长时间激活基底前脑的胆碱能神经元,这些小鼠就会在白天睡眠期出现“失眠”样表现。这一结果对理解失眠产生的机制具有一定意义,并提示胆碱能神经元可能作为治疗失眠的一个靶点。

来源:科技日报

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