睡眠問題已然成為全球性課題。近日,中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員劉暢與美國(guó)布蘭迪斯大學(xué)教授Leslie C. Griffith合作,利用果蠅這一模式生物,發(fā)現(xiàn)了大腦中調(diào)節(jié)睡眠質(zhì)量的神經(jīng)環(huán)路,進(jìn)一步解析調(diào)控睡眠的神經(jīng)機(jī)制,為應(yīng)對(duì)睡眠問題提供了新的治療干預(yù)靶點(diǎn)及潛在的治療策略。研究成果于10月24日發(fā)表于《細(xì)胞》子刊《當(dāng)代生物學(xué)》。
在探究睡眠質(zhì)量奧秘時(shí),研究團(tuán)隊(duì)關(guān)注到一類重要的神經(jīng)遞質(zhì)——五羥色胺。為找出二者關(guān)系,團(tuán)隊(duì)首先在果蠅大腦的五羥色胺神經(jīng)元中找到表達(dá)特殊的基因,然后通過“光”或“熱”刺激這些神經(jīng)元,受刺激后興奮的神經(jīng)元會(huì)釋放分子信號(hào)。這些興奮的五羥色胺神經(jīng)元導(dǎo)致了睡眠片段化現(xiàn)象。團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn),在果蠅大腦中形似“甜甜圈”的腦區(qū)——橢球體中,一類特異的受體接收了這些信號(hào),刺激這些受體神經(jīng)元也導(dǎo)致果蠅出現(xiàn)睡眠片段化現(xiàn)象?!跋噍^于對(duì)照組,特殊神經(jīng)環(huán)路被激活的果蠅在白天睡眠中醒來的次數(shù)平均增加了15~20次,夜間醒來的次數(shù)平均增加了10~15次?!眲辰榻B。
值得一提的是,這類接收信號(hào)、打斷睡眠的受體所在的“甜甜圈”腦區(qū),此前一直被認(rèn)為負(fù)責(zé)調(diào)控運(yùn)動(dòng)和感知,類似果蠅大腦中的“導(dǎo)航儀”。該腦區(qū)與睡眠穩(wěn)態(tài)的關(guān)系近幾年才被學(xué)界關(guān)注,而此項(xiàng)研究成果首次揭示了該腦區(qū)對(duì)睡眠質(zhì)量的調(diào)控機(jī)制。
“盡管睡眠質(zhì)量的神經(jīng)調(diào)控機(jī)制是在果蠅大腦中發(fā)現(xiàn)的,但經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證實(shí),從行為學(xué)和生理學(xué)上,本次發(fā)現(xiàn)的特異受體與睡眠質(zhì)量的關(guān)系在哺乳動(dòng)物身上也存在?!眲潮硎?,下一步將會(huì)繼續(xù)關(guān)注靶點(diǎn)下游參與調(diào)控睡眠質(zhì)量的分子。(來源:中國(guó)科學(xué)報(bào) 丁寧寧 嚴(yán)偲偲)
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