梦的开关:科学家发现控制REM睡眠的神经元

作者: S.西尔维希耶

来源: 果壳

发布日期: 2016-11-08

日本理化学研究所的丝原重美团队在《科学》杂志上发表论文,揭示了控制快速动眼睡眠(REM)的神经元,这些神经元能够影响REM睡眠的时间,从而调控整个睡眠周期。这一发现可能在未来帮助人类改善睡眠质量。

对许多人来说,睡觉是件再自然不过的事。在疲惫的夜晚,躺床上,两眼一闭,通常很快就进入梦乡了。但在生物学家眼里,睡觉这事儿却是疑窦重重。其中最让人好奇的,也许就是做梦这个环节。做梦的时候,眼睛在干嘛?当我们在睡梦中展开瑰丽或者恐怖的梦境,感觉自己在梦中放开手脚奔跑或跳跃时,我们的身体肌肉其实正在沉睡,放松得仿佛全身麻痹。在这个阶段,最活跃的只有我们的脑子和眼睛。

人脑的活动与清醒时相似,而我们的眼睛会发生快速转动——以此为特征,这种常生出梦境的睡眠阶段被称为“快速动眼(REM,rapid eye movement)睡眠”。当然了,即便在REM期间,我们的眼珠子动得也还是比清醒时要慢。REM睡眠期的眼球活动。图片来源:gifsoup.com。REM睡眠可并不只是让人做梦。尽管目前还没有确切的结论,但已有证据表明它能够巩固记忆、刺激神经系统发育。

长期缺乏REM睡眠,则可能引起激素分泌紊乱,甚至会导致死亡。而当眼球安定下来,不再快速移动时,我们的睡眠平稳过渡到“非快速动眼(NREM)睡眠”阶段。觉得眼睛一会儿动得飞快一会儿又恢复平静的,有点诡异?但这正是你每天晚上都会经历的状态。在整晚的睡眠中,NREM与REM交替出现。这是我们哺乳动物和鸟类特有的睡眠模式。虽然许多动物都具有睡眠行为,但只有鸟类和哺乳类具有REM睡眠和慢波睡眠。

在这种特殊的睡眠模式中,是什么决定了两种睡眠阶段的相互交替?图片来源: Yu Hayashi。那么,是什么决定了这两个阶段的切换?此前的研究提示,这套切换机制可能藏在一个叫脑桥被盖区(pontine tegmentum)的脑区。而近日,日本理化学研究所的丝原重美(Shigeyoshi Itohara)团队成功在这个区域发现了能够将小鼠“踢出”快速动眼睡眠的神经元。论文发表在《科学》杂志上。

研究者将目光锁定在了一种会表达Atoh1基因的神经元上,认为这种神经元可能具有影响REM睡眠的作用。为了更好地研究它,他们在这类神经元上装了个“开关”,通过添加适当的药物,他们能够向控制电灯一样精确地激活或抑制这些神经元。小鼠:你们人类啊......自己睡不好就来折腾我! 图片来源:电影截图。

他们发现,当“开关”打开的时候,这类特别的神经元受到激活,小鼠REM睡眠的时间减少了;反之,抑制这些神经元时,REM睡眠时间则相应延长。沿着这条线索向下追踪,研究者又利用这些“开关”在中脑深核区找到了有类似功能的神经元。尽管还不清楚它们具体的工作机制,但现在我们终于知道,到底是脑子的哪一部分在负责把我们踢出美好的梦境了。在找到了这些神经元后,研究人员尝试改变小鼠的睡眠周期。

令人惊讶的是,他们分别人为缩短和延长了小鼠的REM睡眠时间,NREM睡眠也随之缩短和延长了。这提示NREM睡眠可能受到REM睡眠的调控。这也是人们首次发现睡眠周期中不同时相之间的具体关系。这些一个接一个的“第一次”,也许能在未来的某一时刻,帮助人类享受一个更为香甜的懒觉。

UUID: 8ba328bd-351b-492c-8dea-ff757d4145da

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/果壳公众号-pdf2txt/2016/2016-11-08_“噩梦好可怕啊555快让我醒来……”别怕,这是梦的开关!.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0032 元