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是什么在大脑里掌控我们的睡与醒

2014年03月10日14:28    来源:今日早报    手机看新闻
原标题:是什么在大脑里掌控我们的睡与醒

  究竟,是“谁”在大脑里,掌控着我们的睡眠与觉醒?

  浙江大学医学院神经科学研究所段树民教授课题组,发现了这一秘密。

  昨天,相关论文,在《CELL》(《细胞》)子刊《Current Biology》(《当代生物》)上发表。

  论文的第一作者,则是段树民教授的学生、浙大神经生物专业博士研究生韩勇。

  这一秘密,就是基底前脑中的“少数派”——胆碱能神经元。

  它只占基底前脑神经元的5%,却影响着大脑皮层的众多神经元的活动,“操控”着我们的入睡与苏醒。

  世界卫生组织调查发现

  四成中国人有睡眠障碍

  睡眠里,总是时而有梦,时而无梦。

  其实,这恰恰是不同睡眠状态的反应。

  有梦时,为“快波睡眠”,这时大脑并没有休息,而是处于兴奋状态。无梦时,为“慢波睡眠”,大脑皮层活动相对安静下来。

  我们的睡眠,总是在“快波”与“慢波”之间,周期性地切换。

  一般来说,“慢波睡眠”占到总睡眠的80%,而“快波睡眠”只有一两个小时。

  据世界卫生组织调查,全球约30%的人存在各种睡眠问题。

  其中中国人群的睡眠状况更为糟糕,近年,高达40%以上的中国人出现睡眠障碍。

  以往的研究发现,当我们大脑兴奋时,基底前脑中的胆碱能神经元“异常活跃”。那么,这是否会影响睡眠呢?

  大脑结构,繁复至极。而胆碱能神经元,又只占了基底前脑的5%。

  怎样的精湛技术,才能精准无误地对它探秘?

  “我们采用了光遗传学技术。”课题组成员、该论文通讯作者之一——浙大神经科学研究所虞燕琴副教授介绍道。

  什么是光遗传学技术?其实,我们的眼睛能看到光,与视网膜具有一种特殊的蛋白质有关。

  在藻类植物中有一种离子通道也对光产生反应,如果将这种光敏感蛋白,通过转基因手段,植入某一种特定的神经元上。

  这样,一旦受到光刺激,通道就会打开,神经元就可被人为地“操控”。

  “少数派”胆碱能神经元

  操控着入睡与苏醒

  通过光遗传学技术,课题组发现了一些有趣的现象。

  当小鼠处于“慢波睡眠”时,去刺激它的胆碱能神经元,小鼠神奇般地被唤醒。有时,小鼠会被“催入”多梦的“快波睡眠”。一旦停止刺激,小鼠会再次入睡。

  当小鼠处于“快波睡眠”时,去刺激它的胆碱能神经元,小鼠没有醒,而是被“催眠”得更深。它的有梦睡眠,会延长。

  其实,无论哪种状态,都意味着,小鼠被刺激后,出现大脑皮层兴奋或是延长兴奋。

  小鼠总爱白天睡觉,晚上活动。课题组还发现,晚上,小鼠处在清醒活跃期,这时如果长时间(1小时以上)地刺激它的胆碱能神经元,到了白天,小鼠就会失眠。

  “过度兴奋,会有失眠表现。而失眠与焦虑和抑郁症有密切关系,但是,失眠与焦虑之间究竟何为因何为果,还不能立即下定论。”段树民教授说。在现实生活中,抽烟的确会起到兴奋胆碱能神经元的类似作用,使人兴奋。

  “将来,我们也许可以从胆碱能神经元入手,治疗失眠。因为,既然能刺激胆碱能活动,使大脑兴奋,就能可能通过抑制胆碱能活动,使大脑安静。”他预言。

  下一步,课题组将着手研究哪些因素可让人入睡。 □通讯员 周炜 本报记者 高逸平

(来源:今日早报)



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