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新发现的促进睡眠的脑细胞

健康 89xy 2周前 (10-07) 18次浏览

对小鼠的新研究发现了一系列可能参与促进睡眠的神经元。这些发现可能很快会改变治疗睡眠障碍的治疗方法。

新发现的促进睡眠的脑细胞

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表达所谓Lhx6基因的神经元可能通过“关闭”其他神经元来促进睡眠。

失眠每年影响美国约6000万人。它与各种健康问题有关,尤其是在老年人中,包括认知障碍和代谢综合征。

任何一个经历过不眠之夜的人都会知道,在失眠期间试图“强迫”自己入睡不仅无益,还可能使事情变得更糟。但是,如果我们的大脑中有一个“开关”,当我们想睡觉时,它可以激活呢?

一项新的研究可能在一种神经元中发现了这样的“开关”。马里兰州巴尔的摩市约翰·霍普金斯大学医学院的科学家们在调查了现有的研究后,意识到虽然对促进清醒的神经元做了大量的工作,但对促进睡眠的神经元的研究却很少。

因此,由约翰·霍普金斯大学医学院神经科学教授塞斯·布莱克肖博士领导的科学家们开始研究表达一种叫做“Lhx6”的基因的脑细胞的作用。

研究人员决定检查这一特定基因的原因是,它在形成抑制其他神经元活动的神经元中起着至关重要的作用。布莱克肖教授领导的先前研究观察了这种基因在小鼠中的作用。

他解释了这项研究的动机,说:“我们知道大脑其他区域的细胞使用Lhx6,基因对这些区域的正常发育至关重要。例如,破坏Lhx6的表达会导致许多疾病,包括严重的癫痫。”

因此,研究人员想知道,如果表达Lhx6基因的神经元通过“关闭”其他让我们保持清醒的神经元来促进睡眠呢?

这项研究的第一作者是刘凯,他是约翰·霍普金斯大学医学院神经科学系的研究生,研究结果发表在《自然》杂志上。

表达Lhx6的神经元诱导睡眠

刘和他的团队创建了一个小鼠模型,其中他们使用“由设计药物专门激活的设计受体”来分析激活表达Lhx6的神经元是促进还是抑制睡眠。

他们使用药物氯氮平氮氧化物来激活表达Lhx6的神经元,以及Fos蛋白和病毒追踪技术来研究这些神经元的行为。

刘和他的团队发现,在接受神经元激活药物注射后的12小时内,小鼠睡眠时间更长,随机眼球运动(REM)和非REM睡眠时间也更长。这些影响在接受药物后的2至8小时内达到最大。

粗略地说,非快速眼动睡眠包括一个深度、宁静的睡眠阶段,而快速眼动睡眠被认为是较轻的睡眠阶段,在此阶段,我们大多数的梦都会发生。

“这些[表达Lhx6的神经元]促进非快速眼动和快速眼动睡眠的事实使它们不同于其他睡眠调节细胞。他们提出了一个治疗多种睡眠障碍的新目标。”

塞思·布莱克肖教授

此外,研究人员在以前没有发现表达Lhx6的神经元的大脑区域观察到了这种活动:下丘脑中一个叫做透明带的区域。

布莱克肖教授解释说:“因为下丘脑是一个古老的系统,在从鱼到人类的进化中相对保守,了解它在老鼠身上的遗传学和化学性质应该会增进我们对人类大脑发生什么的了解。”

先前的研究发现神经元通过分泌神经肽低视素来促进清醒。因此,在新的研究中,研究人员还想看看Lhx6表达神经元是否抑制这些低视素分泌神经元。

通过使用设计药物阻断低视素的作用并激活表达Lhx6的神经元,研究人员发现小鼠继续增加快速眼动睡眠,但没有增加非快速眼动睡眠。

刘解释说:“这表明Lhx6不仅能抑制产生低视素的细胞,还能抑制其他类型的促醒细胞。”。


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