研究團隊發(fā)現(xiàn)該神經環(huán)路中的CRH神經元不僅在維持快速眼動睡眠穩(wěn)定性中發(fā)揮著重要的作用 ， 并且對天敵危險信息特別敏感 。 抑制這群神經元減少了快速眼動睡眠的長度 ， 但在天敵刺激下小鼠醒來的更慢 。 在動物覺醒情況下 ， 這群神經元同樣參與對天敵恐懼刺激的調節(jié) 。
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圖為mSTN-CRH-LGP神經環(huán)路調控快速眼動睡眠和防御行為 。 科研團隊供圖
這為快速眼動睡眠可能扮演“哨兵功能”的假說提供了實驗證據 ， 并為該假說提供了神經機制上的解釋 。
“盡管本能防御的天性可能是睡不好的原因之一 ， 然而隨著社會的演進與發(fā)展 ， 人類并不需要應對自然狀況下的天敵 。 原本保守的天敵防御環(huán)路可能被應用于應對社交壓力等外界刺激 。 同樣 ， 噩夢的發(fā)生、外界壓力、不當的睡眠姿勢、疾病狀態(tài)等都會影響人的睡眠” ， 論文第一作者曾渝婷表示 ， 長期睡眠問題下會導致心理健康受到影響 ， 甚至造成抑郁癥等精神疾病的發(fā)生 。
為精神類疾病治療找到潛在靶點
如果說快速眼動睡眠的功能與逃避天敵有關的話 ， 那么長期天敵壓力應激下小鼠是否會發(fā)生快速眼動睡眠結構的變化？
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圖為項目主要參與成員合影 。 邱子鑒攝
對此 ， 研究人員使用大鼠對小鼠進行慢性長期壓力模擬實驗 ， 發(fā)現(xiàn)在長期壓力應激下 ， 小鼠的快速眼動睡眠結構顯著改變 ， 表現(xiàn)為快速眼動睡眠時間的延長以及睡眠的片段化 。 使用化學遺傳學的方式 ， 抑制小鼠的CRH神經元活性則消除了小鼠的快速眼動睡眠結構的變化 。
“同一群神經元同時調控睡眠和本能防御行為 ， 而不是進化出兩套相對獨立的神經調控網絡 ， 這在演化上講是極其重要的 。 我們可以假設 ， 在自然選擇中機體對現(xiàn)有神經環(huán)路進行‘共享’優(yōu)化從而提高信號傳導和能量使用的效率 ， 而不是去選擇代謝上更耗費資源的方案 ， 例如選擇截然不同的兩個環(huán)路 。 換句話說 ， 進化就像是建筑師在古老的建筑上進行加工 ， 而不是從零開始重新設計一個建筑”論文通訊作者王立平表示 。
復旦大學基礎醫(yī)學院副院長、藥理學系主任黃志力表示 ， 此項研究也提示了這一“共享”神經環(huán)路可能是帕金森病人接受丘腦底核深部腦刺激治療時造成抑郁情緒和睡眠狀態(tài)改變的原因 ， 為共患睡眠障礙及本能恐懼失調相關精神疾病的治療提供了潛在靶點 。
中國人民解放軍陸軍軍醫(yī)大學教授胡志安表示 ， 過去半個世紀以來 ， 人們對快速眼動睡眠的功能一直不確定 。 該研究提示快速眼動睡眠重要功能之一是“在保持睡眠的同時 ， 使個體具備對環(huán)境威脅保持警覺和反應的能力” 。 這是一個非常有價值的科學發(fā)現(xiàn) ， 有望拓展人們對睡眠功能機制的認知 ， 并為理解睡眠障礙的機理提供重要的科學依據 。
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