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睡得久≠睡得好 睡不好会变“傻”

躺在?#37319;?#36759;转?#24202;啵?#25968;了几百只绵羊,还是睡不着……?#26434;?#22833;眠,不少人曾有过噩梦般的经历。数据显?#33606;?#20840;球约10%-49%的人患有不同程度的失眠,而在我国一线城市,平均睡眠总长不足7个小时,睡眠问题已然成为全球性课题。

不过,相比睡眠时长,人们逐渐意识到睡眠质量比睡眠总量更为重要。近日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员刘畅与美国布兰迪斯大学教授莱斯利·克莱尔·格里菲斯合作,利用果蝇这一模式生物,发现了大脑中调节睡眠质?#24247;?#31070;经环路,进一步解析了调控睡眠的神经机制,为应对睡眠问题提供了新的治疗干预靶点及潜在的治疗策略。

相关研究成果已于近?#36759;?#34920;于《细胞》子刊《现代生物学》杂志。

睡眠片段化才是“真凶”?

睡眠结构是决定睡眠质?#24247;?#19968;项重要因素,也是此次研?#24247;?#37325;点。

据刘畅介绍,在正常的睡眠结构下,睡眠深、无起夜、无惊梦现象,醒来后会拥有良好的精神状态。而?#26434;?#19968;些需要照顾新生儿、照顾病患或呼吸道阻塞的人,夜间频繁醒来,对身体和精神都造成了巨大负担,同时可能伴随健忘、发胖、脱发等问题。

“已有研究表明,在睡眠质量高的情况下,即便时间相对较短,也不会影响大脑整体的?#29616;?#21151;能。相反,睡眠片段化则可能严重影响生理机能。”刘畅说。

据了解,长期的低质量睡眠,?#20667;?#33268;疲劳、学习和?#29616;习?#20063;是?#36759;?#38463;尔兹海默症、抑郁症、心血管疾病等病症的重要因素。

在探究睡眠质?#24247;陌旅?#26102;,研究团队关注到一类重要的神经递质——五羟色胺。

五羟色胺,又称血清素,参与调控情绪、食欲、?#29616;?#30140;痛等,其生物合?#20667;?#30456;关产物在临?#37319;媳还?#27867;应用于治疗抑郁症。

“但很大一部分抑郁症患者在服用五羟色胺类的药物后,睡眠质量反而更差了。”刘畅表示。

这背后又有什么原因?

“甜甜圈”脑区打断了睡眠?

为了进一?#25945;驕康?#25511;睡眠结构的大脑机制,找出五羟色胺与睡眠质?#24247;?#20851;?#25285;?#30740;究团队利用热遗传学和光遗传学技术,在果蝇上做了一系列实验,发现了一条调控睡眠质?#24247;?#31070;经环路,并找到了打断睡眠的重要靶点。

在实验中,研究团队首先在果蝇大脑中的五羟色胺神经元中表达特殊的基因,然后通过“光”或“热”?#21019;?#28608;这些神经元,受刺激后兴奋的神经元会?#22836;?#20998;子信号,这些兴奋的五羟色胺神经元导致了睡眠片段化的现象。

研究团队还发现,在果蝇大脑中形似“甜甜圈”的脑区——椭球体中,一类特异的受体接收了这些信号,刺激这些受体神经元也导致果蝇出现了睡眠片段化的现象。

“实验数据显?#33606;?#30456;较于对照组,特殊神经环路?#24739;?#27963;的果蝇在白天睡眠中醒来的次数平均增加了15-20次,在夜间醒来的次数平均增加了10-15次。”刘畅说。

值得一提的是,这类接收信号、打断睡眠的受体所在的“甜甜圈”脑区,此前一?#21271;?#35748;为负责调控运动和感知,类似果蝇大脑中的“导航仪”。

刘畅告诉记者,“甜甜圈”脑区与睡眠稳态的关?#21040;?#20960;年才被学界关注,此次研?#24247;?#25104;果,第一次揭示了该脑区对睡眠质?#24247;?#35843;控机制。

支离破碎的睡眠还有救吗?

晚上没睡好,第二天往往会感到工作效?#24335;?#20302;、反应迟钝,这一现象也得到了此前实验数据的验证。

这一次,研究团队在睡眠片段化的研究基础上,进一步研究了睡眠质量与学习记忆的关系。

刘畅?#25285;?#20026;了确定“激活五羟色胺神经元后出现的碎片化睡眠”是否会导致?#29616;?#32570;陷,团队利用经典的厌恶性嗅觉条件化实验范?#20581;?/p>

一种选择是,果蝇闻到一?#21046;?#21619;同时,受到电击?#22836;#?#21478;一种选择是,闻到另一?#21046;?#21619;,则没有电击?#22836;!?#22914;此反复来训练果蝇,最后让果蝇在两?#21046;?#21619;中进?#37266;?#25321;,?#28304;?#26469;分析果蝇的学习能力。

结果显?#33606;?#19982;对照组相比,经历睡眠片段化的果蝇,学习能力降低了1/3,而后通过药物挽?#28982;?#36951;传修复睡眠质量,学习能力恢复到对照组水?#20581;?/p>

那么,如何改善支离破碎的睡眠?

按照刘畅的说法,由于找到了打断睡眠的特异受体,也为治疗这类睡眠问题提供了重要靶点。

在实验中,研究团队通过检测利用遗传学手段敲除该受体后的果蝇,或利用药理学手段阻断受体的功能,果蝇觉醒的次数都显著减少,睡眠质量得到改善。

“尽管睡眠质?#24247;?#31070;经调控机制是在果蝇大脑中发现的,但经过实验证?#25285;有?#20026;学和生理学上,此次发现的特异受体与睡眠质?#24247;?#20851;系在哺乳动物上也存在。”刘畅表?#33606;?#19979;一步,研究团队将会继续关注靶点下游参与调控睡眠质?#24247;?#20998;子。

中国科学院院士、神经科学和生物物理学家郭爱克表?#33606;?#36825;项研究将睡眠和?#29616;低?#38388;的作用方式通过五羟色胺?#20302;?#36830;接起来,并为理解人类在五羟色胺调控睡眠和?#29616;?#30340;作用机制?#21688;?#20379;了较为理想的模型。此外,该研究揭示了特异的受体靶点,为临?#37319;?#30561;眠?#20064;?#21644;?#29616;?#21463;损的患者提供了新的药物设计靶点,将有助于药物研发及临床应用。(记者 邱晨辉)

(责编:李轶群、许晓华)


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