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團(tuán)隊(duì)|有壓力為啥會(huì)睡不好？腦科學(xué)家首次揭示原因

睡眠環(huán)路假說(shuō)防御本能小鼠天敵機(jī)制團(tuán)隊(duì)神經(jīng)元壓力神經(jīng)環(huán)路

◎ 刁雯蕙 科技日?qǐng)?bào)采訪人員 劉傳書(shū)
【團(tuán)隊(duì)|有壓力為啥會(huì)睡不好？腦科學(xué)家首次揭示原因】常言道“人無(wú)壓力輕飄飄 ， 一有壓力睡不好” 。 為啥有壓力會(huì)睡不好？其背后的機(jī)制是什么？會(huì)導(dǎo)致什么后果？1月21日 ， 中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院腦認(rèn)知與腦疾病研究所、深港腦科學(xué)創(chuàng)新研究院王立平團(tuán)隊(duì)最新研究成果發(fā)表于神經(jīng)科學(xué)期刊《神經(jīng)元》 ， 對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了解答 。
團(tuán)隊(duì)|有壓力為啥會(huì)睡不好？腦科學(xué)家首次揭示原因
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正常的睡眠包括快速眼動(dòng)睡眠（rapid eye movement ， REM）和非快速眼動(dòng)睡眠（non-rapid eyemovement ， NREM）兩種狀態(tài) 。 當(dāng)人處在快速眼動(dòng)睡眠狀態(tài)時(shí) ， 會(huì)表現(xiàn)出眼球不停地左右擺動(dòng)、心率加快、血壓升高、肌肉松弛等情況 。 大部分的夢(mèng)也發(fā)生在快速眼動(dòng)睡眠階段 。 快速眼動(dòng)睡眠在1953年就已經(jīng)被觀測(cè)到 ， 過(guò)去七十年以來(lái) ， 其機(jī)制和功能仍是不解之謎 。 在以往的臨床研究中 ， 睡眠障礙與壓力、恐懼相關(guān)的精神疾病有高共患率 ， 如抑郁癥和創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙等精神疾病中 ， 都出現(xiàn)了顯著的快速眼動(dòng)睡眠狀態(tài)的改變 。 但是由于快速眼動(dòng)睡眠的機(jī)制和功能不清晰 ， 很大程度上限制了我們深入理解與睡眠障礙共患的眾多精神疾病的發(fā)生和干預(yù)機(jī)制 。
面對(duì)這一重要問(wèn)題 ， 團(tuán)隊(duì)首次揭示了調(diào)控快速眼動(dòng)睡眠與本能恐懼反應(yīng)的“共享”神經(jīng)環(huán)路 ， 此“共享”環(huán)路的發(fā)現(xiàn)揭示了快速眼動(dòng)睡眠具有潛在“防御天敵”功能 ， 為精神疾病中快速眼動(dòng)睡眠的失調(diào)提供了可能的解釋 ， 為睡眠障礙及本能恐懼失調(diào)相關(guān)精神疾病共患病的診斷與治療提供了可能的靶點(diǎn) 。 助理研究員曾渝婷、研究助理趙炳皓、在讀博士生陳善平為論文共同第一作者 ， 王立平研究員為該文章的通訊作者 。
睡不好與本能防御的天性有關(guān)
人們常說(shuō) ， 一夜無(wú)夢(mèng)是為“睡得好” ， 而做了噩夢(mèng)或失眠則被認(rèn)為睡不好 。 做夢(mèng)是在睡眠階段的一個(gè)正常的生理現(xiàn)象 ， 要理解夢(mèng)的發(fā)生 ， 則需要先了解睡眠結(jié)構(gòu) 。
1966年 ， 美國(guó)的心理生理學(xué)家FrederickSnyder提出快速眼動(dòng)睡眠可能扮演“哨兵功能”的假說(shuō) ， 該假說(shuō)認(rèn)為周期性的快速眼動(dòng)睡眠后常伴隨著短暫的覺(jué)醒 ， 使得動(dòng)物能夠檢測(cè)環(huán)境中的危險(xiǎn) ， 然而這一假說(shuō)并未能提供實(shí)驗(yàn)證據(jù)支持 。
一直以來(lái) ， 王立平團(tuán)隊(duì)致力于進(jìn)行動(dòng)物本能恐懼防御行為神經(jīng)機(jī)制研究 ， 針對(duì)該假說(shuō) ， 研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)以研究睡眠階段是否能夠激發(fā)本能防御行為 ， 以響應(yīng)天敵的威脅 ， 并探索背后的神經(jīng)機(jī)制 。
狐貍是小鼠的天敵 ， 在清醒狀態(tài)下 ， 狐貍尿液氣味（TMT）可以迅速引起小鼠的本能恐懼逃避行為 。 研究人員在快速眼動(dòng)睡眠階段給予小鼠TMT刺激 ， 發(fā)現(xiàn)小鼠醒來(lái)的速度顯著比在非快速眼動(dòng)睡眠階段給予刺激要更快 。 而用聞起來(lái)像肉桂面包味的香氣和臭雞蛋氣味的氣體刺激小鼠都沒(méi)有這種效果 。 這說(shuō)明快速眼動(dòng)睡眠能夠特異性地響應(yīng)天敵刺激 。
有壓力睡不好背后的神經(jīng)機(jī)制
綜合使用團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的小動(dòng)物眼動(dòng)監(jiān)測(cè)、以及內(nèi)窺鏡單神經(jīng)元成像、化學(xué)遺傳學(xué)調(diào)控等方法 ， 團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)相比非快速眼動(dòng)睡眠 ， 在快速眼動(dòng)睡眠期間給予動(dòng)物天敵氣味刺激能夠更快喚醒小鼠 ， 提示快速眼動(dòng)睡眠具有潛在“防御天敵”的功能 ， 并且成功解析了一條小鼠大腦中從丘腦底核（medialsubthalamus nucleus, mSTN）促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（corticotropin releasinghormone , CRH）神經(jīng)元投射到外側(cè)蒼白球（lateral globus pallidus,LGP）的神經(jīng)環(huán)路 ， 該神經(jīng)環(huán)路調(diào)控了快速眼動(dòng)睡眠下對(duì)天敵刺激的響應(yīng) 。