睡眠一旦紊亂可能會(huì)影響身心健康。那么,睡眠到底是如何被調(diào)節(jié)的?熬夜之后又為啥會(huì)睡得更“香”?我國(guó)科學(xué)家近期的一項(xiàng)研究給出了答案。
中國(guó)科學(xué)院徐敏研究團(tuán)隊(duì)與北京大學(xué)李毓龍研究團(tuán)隊(duì)合作,發(fā)現(xiàn)基底前腦區(qū)的谷氨酸能神經(jīng)元,對(duì)于睡眠壓力的積累起著重要的調(diào)控作用。這一研究已于近日在線發(fā)表于國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》。該研究進(jìn)一步揭示了睡眠穩(wěn)態(tài)調(diào)控的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制,為探索睡眠障礙的治療方法提供了重要參考。
經(jīng)典的睡眠調(diào)控模型認(rèn)為,睡眠的調(diào)節(jié)分為兩個(gè)方面,晝夜節(jié)律和睡眠穩(wěn)態(tài)。
這其中,晝夜節(jié)律通過(guò)內(nèi)在的生物鐘,控制睡眠與覺(jué)醒兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,控制一天中睡眠覺(jué)醒的時(shí)間。
睡眠穩(wěn)態(tài),則主要由睡眠壓力進(jìn)行調(diào)控,控制機(jī)體獲得一定的睡眠量。據(jù)中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心研究員徐敏介紹,睡眠行為最核心的特征,就是睡眠穩(wěn)態(tài)調(diào)控。
以往,主流理論認(rèn)為,“腺苷”參與到睡眠穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)過(guò)程中,其在清醒狀態(tài)下的積累,導(dǎo)致了“困意”的產(chǎn)生。相應(yīng)地,喝咖啡之所以能提神,就在于咖啡的主要成分咖啡因,可以阻斷腺苷與其受體的結(jié)合,達(dá)到促進(jìn)清醒的效果。
徐敏告訴記者,基底前腦被認(rèn)為是腺苷參與睡眠穩(wěn)態(tài)調(diào)控的重要腦區(qū),以往研究表明,該區(qū)域的局部神經(jīng)環(huán)路,參與到對(duì)睡眠覺(jué)醒的調(diào)控中。
那么,神經(jīng)元活動(dòng)如何調(diào)控腺苷釋放?這個(gè)問(wèn)題科學(xué)家還不清楚,限制了人們對(duì)睡眠覺(jué)醒調(diào)控機(jī)制的深入解析。這也是科研團(tuán)隊(duì)此項(xiàng)研究重點(diǎn)聚焦的問(wèn)題。
據(jù)北京大學(xué)研究員李毓龍介紹,為了在睡眠覺(jué)醒周期中,實(shí)現(xiàn)對(duì)基底前腦區(qū)胞外腺苷濃度高時(shí)空分辨率的檢測(cè),他領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)用了3年多時(shí)間,開(kāi)發(fā)了一種新型的遺傳編碼的腺苷探針。
有了“利器”腺苷探針,研究人員通過(guò)對(duì)小鼠試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),谷氨酸能神經(jīng)元的活動(dòng),參與調(diào)控胞外腺苷的積累過(guò)程。
具體來(lái)看,基底前腦區(qū)谷氨酸能神經(jīng)元的活動(dòng),在促進(jìn)機(jī)體清醒的同時(shí),可以通過(guò)刺激腺苷的釋放,而引起睡眠壓力的增加,導(dǎo)致覺(jué)醒到睡眠的轉(zhuǎn)換。相應(yīng)地,特異損毀這些神經(jīng)元,可以顯著降低腺苷的積累,導(dǎo)致小鼠清醒時(shí)間的大幅度增長(zhǎng)。
“這些結(jié)果表明,基底前腦區(qū)的谷氨酸能神經(jīng)元,是調(diào)控睡眠壓力的一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),有可能成為治療睡眠障礙的一個(gè)潛在靶點(diǎn)?!毙烀粽f(shuō)。
“睡眠調(diào)控的神經(jīng)機(jī)制非常復(fù)雜,未來(lái),我們計(jì)劃在目前研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步確定上述調(diào)控機(jī)制的普適性?!毙烀粽f(shuō),這將有助于最終揭開(kāi)“我們?yōu)槭裁葱枰摺边@一睡眠領(lǐng)域終極問(wèn)題的答案。
◎ 編譯|邱晨輝
◎ 來(lái)源|中國(guó)青年報(bào)(有刪減)