美科学家发现大脑的“睡眠开关” 学术资讯

图片8.png

20年前，美国贝斯以色列女执事医疗中心（BIDMC）神经学系主任兼哈佛医学院神经科学教授Clifford B.Saper博士和她的同事们发现了一些神经细胞，并认为它们可能是关闭大脑，并使其睡眠的开关。《自然·通讯》杂志10月8日在线发表的一项新研究中，Saper和他的同事在小鼠身上证明了，这些位于下丘脑腹外侧视前核（VLPO）区域的细胞对正常睡眠来说是必不可少的。

Saper说：“我们的论文首次证明了当VLPO区神经元被激活时会发生什么。这些发现支持了我们的想法：VLPO区神经细胞对正常睡眠至关重要。”Saper的团队用几种不同的方法人工激活了基因工程小鼠的VLPO区神经元，比如用激光束激活或者使用化学物质选择性激活，两种情况都可以促进睡眠。

这些结果证实了Saper和同事们早些时候的发现，即这些神经元在睡眠期间是活跃的，而这些神经元的损伤则会导致失眠。Saper随后在实验室动物身上的研究中也发现了类似结果。人类中也存在类似现象，在2014年，他们就发现自然衰老引起的VLPO区细胞的减少会引起老年人失眠。

在2017的一篇文章中，有研究者发现刺激VLPO区神经元唤醒了实验动物，这与Saper的实验结果相反，让人大吃一惊。而Saper在刚发的这篇论文中澄清了这个矛盾。Saper说：“我们发现，当VLPO区细胞每秒被刺激一到四次时，它们会被激活，从而导致睡眠。但是如果你更快地刺激它们，他们就开始受到抑制，最终停止激活，动物自然会醒来。我们了解到对方实验中每秒刺激细胞10次，这实际上是在关闭它们。”

另外，Saper的团队还发现激活VLPO区细胞会导致体温下降。科学家们已经知道温暖的温度可以激活这些细胞，当VLPO区神经元放电时会导致睡眠中体温轻微的下降。“我们认为这就是为什么人们需要蜷缩在温暖的毯子下才能入睡。”Saper补充说。

然而，随着VLPO区神经细胞持续的激活，小鼠的体温下降了五或六摄氏度。Saper提出，这些神经元过度放电可能是冬眠动物睡眠延长、体温下降的原因。在后续的研究中，Saper的团队将进一步研究睡眠和体温之间的关系。

科界原创

编译：小贝

审稿：阿淼

责编：张梦

期刊来源：《自然·通讯》

期刊编号：2041-1723

原文链接：

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-10/bidm-ola100518.php