睡眠和wake-dependent果蝇大脑神经元的变化

(欧宝娱乐地址医学Xpress) - - -研究睡眠困难,wake-dependent人类神经活动的变化导致了使用动物模型进行比较研究。尽管核磁共振技术使得研究者研究宏观层面大脑反应在人类组织成千上万的神经元,与变化的单个神经元有一定难度,大脑是包裹在一个头骨。

果蝇melanogaster-the常见水果fly-provides好的模型比较研究,因为其神经的病理特征是大体相似的啮齿动物和人类。此外,它的大脑细胞可以通过双光子显微镜更容易监控。

一组研究人员从美国威斯康星大学麦迪逊分校的精神病学进行了一项研究,确定的影响睡眠和之后有任何影响钙含量在肯扬果蝇大脑的细胞。尽管先前的研究记录GCaMP荧光在果蝇大脑,睡眠和清醒周期的影响没有被研究过。他们发表了他们的结果美国国家科学院院刊》上。

但果蝇睡眠而拴在显微镜下?

首先需要确定固定化苍蝇双光子显微镜下能睡着。他们证明,当苍蝇明显不活跃一段时间大于5分钟,行为响应刺激的能力降低。刺激推定地睡苍蝇,研究者打开显微镜的激光。苍蝇,在静止时间大于5分钟可能回应刺激远比静止时间的中断与刺激前五分钟已经过去。

他们还发现,本研究睡眠所定义的是自我平衡地由先前的持续时间周期之后,与以前的结果一致。”因此,我们得出这样的结论:静止状态的实验设置中定义就可称为不仅仅睡眠和休息,”研究人员写道。

变化在睡眠中

研究人员感兴趣研究神经元钙含量的变化,以GCaMP5荧光,而飞之间过渡的时期后睡觉。他们发现,钙含量在单个神经元苍蝇醒来时增加和减少的时候睡着了。

除了在睡眠和自发活动的研究后循环活动,他们测量了诱发动物的附属物,让苍蝇stimuli-specifically,暴露在氧气和醋。正如所料,这些诱发活动在睡眠减少苍蝇和高那些清醒。“电下降反应的神经元对不同的刺激是一个经典的标志睡眠,记录在哺乳动物以及蜜蜂,”研究人员写道。“因此,我们能够和钙成像来检测睡眠/ wake-dependent变化自发和诱发肯扬细胞的活动。”

但是history-dependent效果呢?

通过的数据,研究人员发现苍蝇,以前醒前5到8个小时前测试显示更明亮的细胞体醋气味刺激比苍蝇睡在测试之前。这一结果与先前的结果是一致的在哺乳动物的研究中,自发的神经活动后随时间清醒,减少睡眠。

然而,之后很长一段时间后,观察肯扬细胞无法回应不断反复的接触。两组之间的比较结果的实验中,他们认为这是不太可能是由于习惯刺激;相反,结果与以前的研究结果证明睡眠可能不是一个全球现象的大脑睡眠不足的老鼠,例如,众所周知,小团体皮质神经元的离线,而其余的大脑处于唤醒状态。这种现象可能解释了认知缺陷发生在睡眠不足的人。

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