通过新型光学控制技术诱导小鼠非REM睡眠

近年来，利用光激活蛋白控制神经元活动的光遗传学得到了广泛的关注。这种光激活蛋白通过感知特定颜色的光，就像神经元的开关一样工作。这一次，日本国立生理科学研究所(NIPS)的Akihiro YAMANAKA副教授和Tomomi Tsunematsu博士使用光激活蛋白halorhodopsin (eNpHR)，成功地只抑制了小鼠大脑(下丘脑)中食欲素神经元的活动。这种光开关的开关使老鼠进入睡眠和清醒状态。只有当表达盐紫质的食欲素神经元暴露在光线下时，这些小鼠才进入非快速眼动睡眠(慢波睡眠)。据报道神经科学杂志》上美国神经科学学会发表(2011年7月20日，美国东部标准时间)。

到目前为止，人们已经知道食欲素神经元与大脑的觉醒有关。然而，细节还不清楚，睡眠是否真的可以诱导，如果可以，它是什么类型的睡眠，只有与觉醒相关的食欲素神经元的活动被抑制，即使是很短的时间。山中章弘副教授及其合作者所作转基因小鼠将含有卤冬季（Enphr）的光活化蛋白引入其orexin神经元中，这可以在暴露于橙色光时抑制神经元的活性。通过将光学开关与这些小鼠一起使用，它们抑制了orexin神经元的活性一分钟，并成功地睡着了睡眠。有两种睡眠，一个是非重复睡眠沉睡很少做梦，另一种是快速眼动睡眠，它有很多梦。他们的实验有选择地只诱导了两组人的非快速眼动睡眠。

Akihiro YAMANAKA副教授说:“嗜睡症，一种不正常睡眠的疾病，会导致突然的睡眠发作和肌肉无力，猝厥，因为食欲素神经元长期消失。当食欲素神经元的活动被抑制时，这些小鼠会产生类似于嗜睡症的突然睡眠光学开关。然而，重复睡眠仅为非快速眼动睡眠，并没有成为嗜睡症的典型症状。通过研究这种差异，人们希望它能为探究嗜睡症的根本原因提供线索。”