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压力和生物钟如何影响睡眠?科学家顺藤摸瓜找到了那条神经通路……

作者:助眠师 浏览:261 时间:2022-04-25

众所周知,工作和生活中的压力如果没有得到及时缓解,那么随之换来的就是午夜时分的辗转反侧,入睡困难。而睡眠不足或睡眠质量差又会引发精神健康和生理健康问题。如今,睡眠障碍已是一个全社会普遍的问题,因此,开发出有效改善睡眠的疗法已成为许多人的刚需。

近日,发表在Science Advances(科学进展)》上的一项研究中,来自日本名古屋大学领导的一个研究团队发现了一条新的神经通路,它将哺乳动物的昼夜节律、压力和觉醒联系起来。当动物面临压力时,一种名为促皮质素释放因子(CRF)的神经元会变得过度活跃,从而引发了失眠和一系列的睡眠障碍。这一发现为哺乳动物的昼夜节律调节提供了重要的见解,也为开发针对睡眠障碍的疗法指明了方向。



生物的生命活动受内在生物钟调控,它以24小时为周期波动,组织并安排生理和行为时间,如体温变化、新陈代谢以及“睡眠-清醒”周期,这种称为昼夜节律的现象已经人尽皆知。在哺乳动物中,位于下丘脑视交叉上核(SCN)神经元的中央生物钟调节睡眠-清醒周期。然而,在生命受到威胁的情况下,昼夜节律信号会被关闭,从而使动物保持清醒,这样,即使在原本应该睡觉的时候,它们也可以随时逃离危险。虽然睡眠-清醒周期的暂时关闭对生存来说是必要的,但由这类危险引起的过度或长时间压力会引发失眠和其他睡眠障碍。

研究第一作者、名古屋大学环境医学研究所的Daisuke Ono博士说:“众所周知,生物钟紊乱和压力都会影响睡眠,但目前还不清楚哪条神经通路对于睡眠-清醒的昼夜调节至关重要。”

为了确定这条关键的神经通路,该研究团队使用小鼠进行了研究。他们重点关注位于下丘脑室旁核的CRF神经元上,已知这些神经元在应激反应中发挥作用。他们研究了当CRF神经元被激活时小鼠的睡眠-清醒周期会受到什么影响。

通过光遗传学工具“光敏感通道蛋白2”在小鼠下丘脑室旁核中表达CRF神经元,研究人员发现这些神经元是神经通路的一部分,对睡眠-清醒的昼夜节律调节至关重要。由压力或昼夜节律紊乱引起的CRF神经元过度活跃可能导致了人类失眠和其他睡眠障碍。

研究显示,活化的CRF神经元使小鼠保持清醒,并使它们活跃地四处走动,这意味着它们的清醒状态得到了增强。研究人员还观察到,小鼠在清醒时CRF神经元仍保持活跃;而当神经元的活动受到抑制时,小鼠的清醒和运动能力就会减少。

进一步的研究还发现,SCN中的抑制性神经元(GABAergic神经元)在调节CRF神经元的活动中发挥着重要作用:CRF神经元的激活刺激了外侧下丘脑的食欲素神经元,从而促进了清醒状态。

因此,是SCN中的GABAergic神经元控制CRF神经元的活动,而CRF神经元介导SCN的昼夜节律并调节睡眠-清醒周期。

Ono说:“我们已经在夜行动物身上发现了这条神经通路,还需要进一步的研究来阐明夜间和白天的差异是如何在大脑中调节的。”

Ono补充说:“在当今社会,睡眠障碍是一个严重的问题。我们希望这些发现将有助于开发治疗由压力或昼夜节律紊乱引起的失眠和其他睡眠障碍的新疗法。”

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