困倦侵袭,大脑是如何抵抗困意的?

来源:煎蛋网 / 作者: / 2017-06-17
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熬夜对我们来说,可能是家常便饭了。而至于其目的,可能是为了次日早晨的考试而突击,也可能是因为一部精彩纷呈的影片而彻夜刷剧。无论如何,只要我们选择了熬夜,那么身体的睡眠需求就难以得到保障。睡眠对我们十分重要,仔细一想的话,可以一夜不睡的那些人也算是很厉害了。而现在,科学家们在睡眠的解密上取得了更进一步的发展。在《神经元(Neuron)》杂志上,一篇新的文章正宣扬着这个研究小队的观点。

credit: 123RF

在人的脑干中,有一个很小的部分,称为“中缝背核(DRN, dorsal raphe nucleus)”。这个区域分泌血清素和其他化学物质。

来自加州理工学院的 Viciana Gradinaru 是这项研究的负责人员,他表示,实验表明,中缝背核是人们保持清醒的重要器官。

“那些中缝背核受到过损伤的人在实验中更嗜睡。不过,关于中缝背核在人体的睡眠 / 唤醒系统中的详细作用,我们还不得而知。”

而论中缝背核所处的位置,它位于神秘的多巴胺细胞——中缝背核神经元 (dorsal raphe nucleus neurons) 上。那么,生物的主观清醒和其中的多巴胺活动有没有什么联系呢?这也是 Gradinaru 团队目前的研究方向。考虑到小鼠的大脑和人脑有很多相似点,他们便从小鼠的大脑着手。

研究人员让这些小鼠进行多种活动,同时监测他们体内的中缝背核神经元活动水平。这些活动有:摄食、求偶以及心情不悦。在这些情况下,小鼠的需要保持清醒。在各项试验中,小鼠体内的中缝背核神经元都处于十分繁忙的工作状态,孜孜不倦地将多巴胺发送到大脑的各个部分。

之后,研究人员又在小鼠清醒时追踪了小鼠的中缝背核神经元活动情况。他们发现,当小鼠休息时,这些细胞也处于休眠状态;而小鼠醒来时,细胞也随之激活。

目前为止,研究人员知道了小鼠的清醒与否和其中缝背核神经元的活动关系,不过他们还不明白,是神经激活引起的清醒,还是清醒导致了神经激活。

为了获得真相,受惠于光刺激基因工程 (optogenetic) 的方式,他们设置了可以随光源有无而激活或休眠的神经元。之后,他们用这些光感细胞喂食小鼠,然后让它们入睡。当小鼠熟睡时,他们便打开光源以刺激中缝背核神经元兴奋,观察实验现象。果不其然,小鼠们纷纷从睡梦中惊醒。

而强制中缝背核神经元休眠恰恰有着相反的作用。受到影响的小鼠纷纷陷入沉睡,即使是危险的情形、纷扰的噪音和搔首弄姿的配偶都不能唤醒它们。

作者注释道,他们的实验只囊括小鼠,如果过于鲁莽地将实验结果代入人类,未免操之过急。

Gradinaru 表示,为了谨慎实验,他们还需要进行更多深层次的研究,在医药学领域上,该实验还有很大的潜力。其可能将应用于失眠症和嗜睡症的疗程,还可以缓解由于睡眠质量不足引起的伴发症,如抑郁、躁郁症和精神分裂症等等。

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换一换

同样会增加出血风险 那意义有何?

应该不至于错误百出,只是说原本认为的那套调控机制不存在,可能是走另一条路径调控,但基本原理应该还是没错的。

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