浙江大學發現睡眠覺醒行為調控機制

2014年03月18日01:10    來源：科技日報   

　　■最新發現與創新

　　科技日報訊 （通訊員周煒 記者宦建新）一群睡眠中的小白鼠「幫助」科學家發現了一個關於睡眠的秘密：位於基底前腦的膽鹼能神經元，對睡眠覺醒行為具有特異的調節功能。浙江大學醫學院神經科學研究所段樹民教授課題組近日在《細胞》子刊《當代生物學》發表論文報道了這一新發現。

　　睡眠分為慢波睡眠（SWS）與快速眼動睡眠（REM），做夢往往發生在REM睡眠期。已知腦內一些區域分別具有促進睡眠和覺醒的功能，其中基底前腦就是調控睡眠活動的中樞之一。在基底前腦的細胞群中，膽鹼能神經元只佔該腦區所有細胞的5%，而經典的研究方法很難研究這樣少量神經元的活動對腦功能的影響。因此，雖被認為能引起腦皮層興奮，其在睡眠覺醒中的確切作用與機制尚不清楚。

　　「我們採用光遺傳學技術，發現了一些有趣的現象。」課題組成員、該論文通訊作者之一虞燕琴副教授介紹，所謂光遺傳學技術，是對某一特定類型的神經元進行基因改造，把一種對光敏感的離子通道表達在這類神經元上，這種離子通道受到光刺激后就會開放，從而使神經元產生興奮活動。這樣，就能人為地用光來選擇性地「操控」這些神經元的電活動。

　　虞燕琴說，此前有科學家通過光遺傳學技術研究發現，激活腦的一些促覺醒系統對處於慢波睡眠和快速眼動睡眠中的動物都具有喚醒作用。而該課題組發現特異性的興奮基底前腦中的膽鹼能神經元只能「喚醒」處於慢波睡眠中的小鼠，但對處於快速眼動睡眠中的小鼠，不僅不能喚醒，還會讓它睡得更香，好像不忍打斷它的美夢。這些結果表明，腦內不同的促覺醒中樞對不同時相的睡眠具有複雜而精緻的調控機理。

　　他們進一步研究發現，當小鼠在晚上清醒活躍期，較長時間激活基底前腦的膽鹼能神經元，這些小鼠就會在白天睡眠期出現「失眠」樣表現。這一結果對理解失眠產生的機制具有一定意義，並提示膽鹼能神經元可能作為治療失眠的一個靶點。

(來源:科技日報)