控制睡眠

控制睡眠
这是大鼠大脑的横向视图,显示了外侧鞍(红色)如何通过调节血清素能活性(蓝色)影响其他大脑区域,如海马体(绿色)。血清素能神经元与包括海马体在内的许多大脑区域相连。外侧habenula的激活通过激活抑制性中间神经元(浅蓝色)抑制中缝核中的血清素能神经元(蓝色)。来源:日本

所有哺乳动物都睡觉,鸟类和一些昆虫也睡觉。然而,大脑是如何调节这一基本功能的尚不清楚。根据日本理化研究所(RIKEN脑科学研究所)研究人员的一项新研究,大脑中一个叫做外侧缰骨的区域在快速眼动睡眠的调节中起着核心作用。今天发表在神经科学杂志研究小组发现,侧habenula通过调节血清素系统来维持和调节大鼠的快速眼动睡眠。这项研究首次显示了外侧habenula在血清素代谢和睡眠之间的联系。

外侧缰骨是大脑中调节新陈代谢的区域在大脑中对认知功能起着关键作用。

“血清素在抑郁症的病理生理学中起着核心作用,然而,目前还不清楚大脑中血清素代谢调节的异常是如何导致抑郁症中的失眠等症状的,”领导该研究的Hidenori Aizawa博士和Hitoshi Okamoto博士解释说。

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这是一个功率谱图显示了睡眠时海马体神经活动的变化。每个频率的功率在垂直轴上用从蓝色(较低)到红色(较高)的颜色表示。由于神经活动的变化,可以识别清醒、快速眼动和非快速眼动睡眠等睡眠阶段。具有5-8赫兹振荡活动的θ节律在快速眼动睡眠中占主导地位。来源:日本

由于突触上血清素能活性增加的动物经历更少的快速眼动睡眠,研究人员假设,调节大脑中血清素能活性的外侧habenula一定调节了快速眼动睡眠的持续时间。

他们表明,移除大鼠的外侧habenula会导致海马区θ节律(一种在快速眼动睡眠中出现的振荡活动)的降低,并缩短了大鼠的快速眼动睡眠周期。然而,这当中脑的血清素能神经元受损时,快速眼动睡眠中的外侧habenular损伤消失。

控制睡眠
这些柱状图显示了假手术大鼠(蓝色,对照)和手术大鼠(habenula - injury,红色)快速眼动睡眠的百分比(左图)和单次快速眼动睡眠的时间长度。假手术和病变手术后,记录海马活动和肌电图以确定睡眠阶段。外侧缰骨的破坏显著降低了这两个值,提示外侧缰骨对于维持快速眼动睡眠至关重要)。来源:日本

团队记录了同时在睡眠大鼠的外侧habenula和海马体中。他们发现,在非快速眼动睡眠期间持续激活的外侧habenular神经元,在动物处于快速眼动睡眠时,开始按照海马体中的θ节奏有节奏地激活。

Aizawa博士总结道:“我们的研究结果表明,侧habenula对于维持大鼠快速眼动睡眠中海马区θ波节律至关重要,而这是通过血清素能调节完成的。”

作者补充说:“这项研究揭示了外侧缰骨的一种新作用,它将血清素和快速眼动睡眠联系起来,这表明抑郁症患者的过度活跃的缰骨可能会导致快速眼动睡眠的改变。”


进一步探索

神经递质血清素将睡眠-觉醒周期与身体的自然24小时周期联系起来

更多信息:Aizawa等人。“侧缰神经的同步活动对调节海马θ波振荡至关重要。”的神经科学杂志, 2013年DOI: 10.1523 / jneurosci.4369 - 12.2013
期刊信息: 神经科学杂志

所提供的日本
引用:抓住睡眠(2013,5月14日)检索到2022年10月11日//www.puressens.com/news/2013-05-getting-a-grip-on-sleep.html
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