每晚,當(dāng)你陷入深沉的睡眠,大腦會(huì)逐步進(jìn)入不同的活動(dòng)階段。其中有一個(gè)階段,大腦格外活躍,經(jīng)常自編自導(dǎo),制造出各種各樣或離奇或甜美的夢(mèng)境。這個(gè)階段,由于眼球會(huì)快速移動(dòng),研究睡眠的科學(xué)家稱其為“快速眼動(dòng)期”(rapid eye movement,REM)。
REM睡眠階段通常發(fā)生在幾段由淺入深的非REM(NREM)睡眠之后,隨后再次進(jìn)入NREM睡眠階段,交替進(jìn)行。這個(gè)循環(huán)一直持續(xù)到醒來(lái)。
最近,科學(xué)家們找到了大腦進(jìn)入夢(mèng)鄉(xiāng)的“鑰匙”。頂尖學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》新發(fā)表的一篇研究論文中,日本筑波大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn),大腦的愉悅信號(hào)——多巴胺水平在關(guān)鍵區(qū)域升高,是啟動(dòng)REM睡眠階段的關(guān)鍵。
說(shuō)到多巴胺,很多人并不陌生。作為一種神經(jīng)遞質(zhì),多巴胺可以調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng),使我們感到愉悅,因此促進(jìn)多巴胺分泌的東西(比如巧克力)容易讓人沉迷,甚至成癮。多巴胺還與運(yùn)動(dòng)和行為能力息息相關(guān),帕金森病患者由于多巴胺分泌減少,會(huì)出現(xiàn)動(dòng)作遲緩、震顫等運(yùn)動(dòng)障礙。
而在這項(xiàng)研究中,科學(xué)家們通過(guò)在體神經(jīng)記錄、光遺傳學(xué)操作等技術(shù)手段,發(fā)現(xiàn)在關(guān)系到情緒處理的腦區(qū)——基底外側(cè)杏仁核(basolateral amygdala,BLA),短暫增加的多巴胺會(huì)作用于表達(dá)多巴胺受體Drd2的神經(jīng)元,讓小鼠進(jìn)入REM睡眠階段。
▲記錄小鼠覺(jué)醒-睡眠周期狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)基底外側(cè)杏仁核的多巴胺水平變化,發(fā)現(xiàn)從NREM過(guò)渡到REM前有短暫的高峰(圖片來(lái)源:參考資料[2])
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),這個(gè)大腦區(qū)域的多巴胺變化不僅負(fù)責(zé)在“正常”的睡眠過(guò)程中從NREM睡眠階段過(guò)渡到REM睡眠,還為一類叫做發(fā)作性睡病(narcoleptics)的睡眠障礙提供了新的見(jiàn)解。發(fā)作性睡病有一個(gè)典型癥狀被稱為“猝倒發(fā)作”,患者的大腦在清醒時(shí)突然進(jìn)入REM睡眠,肌肉無(wú)力,失去對(duì)動(dòng)作姿勢(shì)的控制。
研究人員在發(fā)作性睡病模型小鼠中展開(kāi)了實(shí)驗(yàn)。這些小鼠因缺少食欲素(orexin,一種調(diào)節(jié)食欲和清醒狀態(tài)的神經(jīng)肽),會(huì)出現(xiàn)類似猝倒發(fā)作的行為。給這些小鼠喂食巧克力后,它們猝倒發(fā)作的次數(shù)增加。而研究人員觀察到,這些小鼠在猝倒發(fā)作之前,基底外側(cè)杏仁核的多巴胺水平有明顯增加;相比之下,對(duì)照組的野生型小鼠中沒(méi)有這種變化。
這些結(jié)果一致表明,基底外側(cè)杏仁核中的多巴胺信號(hào)傳導(dǎo)在啟動(dòng)REM睡眠中有關(guān)鍵作用。
《科學(xué)》雜志同時(shí)發(fā)表了相關(guān)評(píng)論文章,專家們?cè)谖闹兄赋觯?font cms-style="font-L strong-Bold">這一新發(fā)現(xiàn)為治療各種REM睡眠障礙提供了方向。例如涉及多巴胺信號(hào)被破壞的帕金森病,有一類常見(jiàn)的早期癥狀就在是REM睡眠階段出現(xiàn)驚叫、拳打腳踢等異常行為,而針對(duì)基底外側(cè)杏仁核中表達(dá)DRD2的神經(jīng)元,提供了開(kāi)發(fā)新的藥物靶標(biāo)。
參考資料:
[1] Emi Hasegawa et al。, (2022) Rapid eye movement sleep is initiated by basolateral amygdala dopamine signaling in mice。 Science。 Doi: 10.1126/science.abl6618
[2] Elda Arrigoni & Patrick M。 Fuller (2022) Addicted to dreaming。 Science。 Doi: 10.1126/science.abo1987
本文來(lái)自藥明康德內(nèi)容微信團(tuán)隊(duì) 每晚,當(dāng)你陷入深沉的睡眠,大腦會(huì)逐步進(jìn)入不同的活動(dòng)階段。其中有一個(gè)階段,大腦格外活躍,經(jīng)常自編自導(dǎo),制造出各種各樣或離奇或甜美的夢(mèng)境。這個(gè)階段,由于眼球會(huì)快速移動(dòng),研究睡眠的科學(xué)家稱其為“快速眼動(dòng)期”(rapid eye movement,REM)。
REM睡眠階段通常發(fā)生在幾段由淺入深的非REM(NREM)睡眠之后,隨后再次進(jìn)入NREM睡眠階段,交替進(jìn)行。這個(gè)循環(huán)一直持續(xù)到醒來(lái)。
最近,科學(xué)家們找到了大腦進(jìn)入夢(mèng)鄉(xiāng)的“鑰匙”。頂尖學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》新發(fā)表的一篇研究論文中,日本筑波大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn),大腦的愉悅信號(hào)——多巴胺水平在關(guān)鍵區(qū)域升高,是啟動(dòng)REM睡眠階段的關(guān)鍵。
說(shuō)到多巴胺,很多人并不陌生。作為一種神經(jīng)遞質(zhì),多巴胺可以調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng),使我們感到愉悅,因此促進(jìn)多巴胺分泌的東西(比如巧克力)容易讓人沉迷,甚至成癮。多巴胺還與運(yùn)動(dòng)和行為能力息息相關(guān),帕金森病患者由于多巴胺分泌減少,會(huì)出現(xiàn)動(dòng)作遲緩、震顫等運(yùn)動(dòng)障礙。
而在這項(xiàng)研究中,科學(xué)家們通過(guò)在體神經(jīng)記錄、光遺傳學(xué)操作等技術(shù)手段,發(fā)現(xiàn)在關(guān)系到情緒處理的腦區(qū)——基底外側(cè)杏仁核(basolateral amygdala,BLA),短暫增加的多巴胺會(huì)作用于表達(dá)多巴胺受體Drd2的神經(jīng)元,讓小鼠進(jìn)入REM睡眠階段。
▲記錄小鼠覺(jué)醒-睡眠周期狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)基底外側(cè)杏仁核的多巴胺水平變化,發(fā)現(xiàn)從NREM過(guò)渡到REM前有短暫的高峰(圖片來(lái)源:參考資料[2])
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),這個(gè)大腦區(qū)域的多巴胺變化不僅負(fù)責(zé)在“正?!钡乃哌^(guò)程中從NREM睡眠階段過(guò)渡到REM睡眠,還為一類叫做發(fā)作性睡病(narcoleptics)的睡眠障礙提供了新的見(jiàn)解。發(fā)作性睡病有一個(gè)典型癥狀被稱為“猝倒發(fā)作”,患者的大腦在清醒時(shí)突然進(jìn)入REM睡眠,肌肉無(wú)力,失去對(duì)動(dòng)作姿勢(shì)的控制。
研究人員在發(fā)作性睡病模型小鼠中展開(kāi)了實(shí)驗(yàn)。這些小鼠因缺少食欲素(orexin,一種調(diào)節(jié)食欲和清醒狀態(tài)的神經(jīng)肽),會(huì)出現(xiàn)類似猝倒發(fā)作的行為。給這些小鼠喂食巧克力后,它們猝倒發(fā)作的次數(shù)增加。而研究人員觀察到,這些小鼠在猝倒發(fā)作之前,基底外側(cè)杏仁核的多巴胺水平有明顯增加;相比之下,對(duì)照組的野生型小鼠中沒(méi)有這種變化。
這些結(jié)果一致表明,基底外側(cè)杏仁核中的多巴胺信號(hào)傳導(dǎo)在啟動(dòng)REM睡眠中有關(guān)鍵作用。
《科學(xué)》雜志同時(shí)發(fā)表了相關(guān)評(píng)論文章,專家們?cè)谖闹兄赋觯?font cms-style="font-L strong-Bold">這一新發(fā)現(xiàn)為治療各種REM睡眠障礙提供了方向。例如涉及多巴胺信號(hào)被破壞的帕金森病,有一類常見(jiàn)的早期癥狀就在是REM睡眠階段出現(xiàn)驚叫、拳打腳踢等異常行為,而針對(duì)基底外側(cè)杏仁核中表達(dá)DRD2的神經(jīng)元,提供了開(kāi)發(fā)新的藥物靶標(biāo)。
參考資料:
[1] Emi Hasegawa et al。, (2022) Rapid eye movement sleep is initiated by basolateral amygdala dopamine signaling in mice。 Science。 Doi: 10.1126/science.abl6618
[2] Elda Arrigoni & Patrick M。 Fuller (2022) Addicted to dreaming。 Science。 Doi: 10.1126/science.abo1987
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