健康的睡眠可能依赖于长期被忽视的脑细胞

虽然我们花了生命三分之一的时间来做这件事，但我们对睡眠的原理却知之甚少——例如，为什么有些人在任何干扰下都能睡得很沉，而有些人却每天晚上经常辗转反侧好几个小时?为什么我们似乎都需要不同的睡眠时间来感觉休息呢?

几十年来，科学家们已经看着这种行为脑了解睡眠性质的神经元。然而，现在，UC旧金山的研究人员已经证实，一种不同类型的脑细胞，这些脑细胞受到较低的学习星形胶质细胞，以其明星形状的形状命名 - 可以影响动物多长时间和程度睡眠。这些发现可能为探索睡眠障碍治疗开辟新的途径，并帮助科学家更好地理解脑病作者说，与阿尔茨海默氏症和其他痴呆症相连的睡眠障碍。

“这是第一个有人对星形胶质细胞进行急性和快速操纵的第一个例子，并表明它能够实际影响睡眠，”这项研究的第一作者和UCSF的神经科学研究生学生。“这将星形胶质细胞定位为睡眠中的活跃球员。这真的很令人兴奋。”

当我们醒来时，我们的大脑是一个脱节的神经元声音，在他们中间喋喋不休，让我们通过生活的日常任务。但是，当我们睡觉时，发信号神经元的声音融入了一个统一的突发合唱，这是神经科学家称之为慢波活动。最近的研究表明，星形胶质细胞，而不仅仅是神经元，可能有助于触发这种开关。

估计占百分之二十五到三十脑细胞，星形胶质细胞是一种所谓的胶质细胞，用无数的浓密卷须覆盖大脑。这种覆盖范围允许每个人星形胶质细胞倾听数以万计的突触，神经元之间的沟通网站。丰富的细胞通过专业渠道彼此连接，研究人员认为可以允许位于大脑上的星形胶质功能作为一个统一网络。如新研究所示，2021年3月17日在eLife。

“这可能会使我们的新见解不仅睡眠，而且陷入睡眠失调是一种症状的疾病，”学习高级作者Kira Poskanzer，博士学位，博士学位，博士教授，博士教授和生物物理学。“也许一些疾病正在以前没有想过的方式影响星形胶质细胞。”

波斯坎泽和她的团队在使用一种药物控制星形胶质细胞时，追踪了老鼠大脑慢波活动的变化，这种药物可以在基因工程动物体内激活星形胶质细胞。慢波活动的表现方式与地震的震动在地震仪上被抹去的方式大致相同。当大脑清醒时，所产生的痕迹通常是一堆简短而急促的动作。但当慢波活动在睡眠的某些阶段出现时，信号就会变慢，缓慢地上下循环，形成深谷和高峰的痕迹。研究人员发现，激活星形胶质细胞会导致小鼠更多的慢波活动，从而进入睡眠状态。

但该团队希望在更精细的细节中检查星形胶质细胞的作用，询问这些细胞如何发挥其影响以及他们管理的睡眠的哪些方面。

除了连接邻近星形胶质细胞的特殊连接外，这些细胞还布满了各种受体分子，使它们能够对来自周围神经元和其他类型细胞的信号作出反应。在这项研究中，研究小组劫持了其中的两种分子——Gi和Gq受体——发现它们似乎各自控制着睡眠的不同方面。根据慢波测量结果，激活Gq受体使动物睡得更久，但不会睡得更深，而激活Gi受体使动物进入更深的睡眠而不影响睡眠时间。

Vaidyanathan说:“深度和持续时间是睡眠的两个方面，即使是在神经科学领域，也经常被掩盖和混为一谈。”“但是，把这些不同的方面以及它们是如何被管理的，将对创造更具体的睡眠治疗非常重要。”

该团队还发现星形胶质细胞活性长期达到大脑：触发皮质的一部分中的星形胶质细胞可能影响远处的神经元行为。Poskanzer说，研究人员渴望进一步看待这种影响的程度，并继续研究不同的星形织肠受体如何共同努力冲击睡眠。

“人们失踪了什么，因为他们忽略了这一群体细胞?”她想。“到目前为止，睡眠神经生物学中还没有得到解答的问题——可能是因为我们没有在正确的地方寻找答案。”

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