像一盏灯:研究者们ID大脑的“睡眠开关”

二十年前,Clifford sap, MD /博士。神经学系主席贝斯以色列女执事医疗中心(BIDMC)和他的同事们发现了一组神经细胞,他们认为可能是大脑的开关,允许它睡觉。在一项新的研究发表在自然通讯今天,sap和他的同事们证明这些细胞在小鼠下丘脑的地区称为侧室前视核(VLPO)——实际上是基本正常的睡眠。

“我们的论文是第一个测试当你激活VLPO神经元,“说sap,也是詹姆斯·杰克逊Putnam哈佛医学院的神经病学和神经科学教授。“研究结果支持我们的原始观察VLPO细胞正常的睡眠至关重要。”

使用转基因小鼠,sap的团队人为VLPO神经元激活使用不同的工具。在一组实验中,科学家们激活神经元细胞利用激光光束让他们火,这一过程被称为optogentics。在另一个实验中,研究小组使用一种化学选择性地激活VLPO神经元。在这两种情况下,激活这些细胞深刻开车睡着了。

结果证实了sap和同事的早期的发现,这些神经元在睡眠中是活跃的,点伤害引起的失眠症在sap与实验动物的后续工作,2014年,在老年人失去细胞VLPO自然衰老过程的一部分。

基于之前的身体的工作,这是一个惊喜当另一个研究小组报道恰恰相反。在2017年出版,实验刺激VLPO神经元实验动物吵醒了。摘要当前sap的团队清除表面上的矛盾。

“我们发现,当VLPO细胞刺激每秒1到4次,他们每次火灾受到刺激,导致睡眠,“sap说。“但是如果你刺激他们的速度比,他们开始不火,最终完全停止射击。我们学会了在其他实验室的同事刺激细胞每秒10次,这实际上是关闭他们了。”

此外,sap的研究小组还发现,激活细胞VLPO身体下降引起的温度。科学家们已经知道,激活VLPO温暖的温度细胞,在睡眠时体温略有VLPO神经元就会被激活。

:“我们认为,这就是为什么人们需要蜷缩在一个温暖的毯子睡觉,“sap补充道。

然而,随着持续激活,小鼠的体温下降了多达5或6摄氏度。sap的团队建议解雇这些相同的过度神经元可能负责长期睡眠和体温下降的动物冬眠。在跟进,sap的团队已经看睡眠和身体温度之间的关系进行研究。