科學家發現大腦特殊睡眠迴路 或改善人類失眠|睡眠節點|大腦

2019-05-14 13:57:27

科學家發現大腦特殊睡眠迴路 或改善人類失眠

2014年09月23日 07:44
來源:鳳凰科技

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鳳凰科技訊 台北時間9月23日訊息 科學日報報導,近日美國哈佛醫學院和布法羅大學醫學與生物醫學科學學院的研究人員發現,位於原始腦幹深處的刺激睡眠的迴路可以揭示我們是如何進入深層睡眠的。 這只是在哺乳動物大腦里鑑別的第二個“睡眠節點”,大腦活動似乎是產生深度睡眠的充分必要條件。

圖1

這項發表在8月的期刊《自然神經科學》上的研究展示了大腦里所有促進睡眠的活動中,有一半起源於腦幹的側顏區(PZ)。腦幹是大腦的一個原始部分,它能夠調節生存所必須的基本功能,例如呼吸、血壓、心率和體溫。

“睡眠中心與對於生命至關重要的其它區域密切相關強調了大腦里睡眠的進化重要性。”研究合作作者、布法羅大學醫學與生物醫學科學學院藥理學與毒理學助理教授卡羅琳·巴斯(Caroline Bass)這樣說道。

研究人員發現側顏區里一種特殊的神經元類型,後者傳遞神經遞質γ-氨基丁酸(GABA)導致了深度睡眠。他們使用了一系列創新工具以精確的遠程控制這些神經元,本質上來說就是賦予它們隨意開關神經元的能力。

“這些新的分子學途徑實現了從細胞水平控制大腦功能。” 哈佛大學醫學院的博士後研究員克里斯泰勒·安瑟萊(Christelle Ancelet)這樣說道。“在這些工具被研發出來之前,我們常常使用電刺激來激活一片區域,但問題在於這么做也會刺激電極觸碰的一切事物,甚至牽涉它沒有觸碰到的周圍區域。這是大刀闊斧的方法,而我們真正需要的是一把精確的手術刀。”

“為了獲得這些實驗所需要的精確性,我們在側顏區里引入了一種病毒,它只會在GABA神經元上表達一個‘設計師’受體,但並不會改變大腦功能。”研究高級作者、哈佛大學助理教授派屈克·福勒(Patrick Fuller)這樣解釋道。“當我們開啟側顏區的GABA神經元,在無需使用鎮定劑或者睡眠輔助性藥物時,動物很快就會陷入深入睡眠。”

在其它促進睡眠和促進甦醒的大腦區域裡,大腦里的神經元是如何相互作用的,目前仍有待研究,但最終這些發現將有助於研發治療睡眠紊亂、包括失眠症的新藥物, 並輔助研發更好更安全的麻醉藥。

“我們正處於神經科學的改革點,” 巴斯這樣說道。“設計基因的使用使得我們具有控制大腦的前所未有的能力。我們現在能夠回答有關大腦功能的基本問題,這在過去是很難觸及的,這其中包括為什麼需要睡眠,這是神經科學裡持久存在的謎題之一。”這項研究得到了美國國家衛生研究院的資金支持。(編譯/嚴炎劉星)

[責任編輯:馬曉寧]

標籤:睡眠節點 大腦 失眠

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