來源:生物谷原創(chuàng) 2022-07-05 10:18
在一項(xiàng)新的研究中,來自中國西、北京大學(xué)、英國帝國理工學(xué)院和瑞士蘇黎世大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)壓力促進(jìn)了小鼠進(jìn)入一種能夠緩解焦慮的睡眠,并精確地確定了背后的機(jī)制。
在一項(xiàng)新的研究中,來自中國西、北京大學(xué)、英國帝國理工學(xué)院和瑞士蘇黎世大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)壓力促進(jìn)了小鼠進(jìn)入一種能夠緩解焦慮的睡眠,并精確地確定了背后的機(jī)制。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2022年7月1日的Science期刊上,論文標(biāo)題為“A specific circuit in the midbrain detects stress and induces restorative sleep”。論文通訊作者為西的董海龍(Hailong Dong)教授、帝國理工學(xué)院的Nicholas P. Franks和William Wisden教授。
由于睡眠在所有哺乳動(dòng)物中是相似的,因此很可能在人類大腦中觸發(fā)了同樣的機(jī)制。揭開這一機(jī)制可能導(dǎo)致人工方法來提高睡眠的效果,幫助治療持續(xù)的壓力障礙,如創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)。
我們經(jīng)常認(rèn)為壓力使我們?cè)谕砩锨逍?,但某些類型的壓力?shí)際上似乎能誘發(fā)睡眠。如今,這些作者在這項(xiàng)新的研究中發(fā)現(xiàn)了這種情形如何在小鼠的大腦中發(fā)生。除了發(fā)現(xiàn)睡眠是如何被誘導(dǎo)的之外,他們還報(bào)告說,小鼠經(jīng)歷的睡眠似乎降低了它們第二天的焦慮水平。
我們和所有哺乳動(dòng)物都會(huì)經(jīng)歷有兩種主要的睡眠類型:快速眼動(dòng)(rapid eye movement,簡稱REM,在這種睡眠中,我們往往會(huì)做夢(mèng))睡眠和非快速眼動(dòng)(non-REM ,簡稱NREM,這種睡眠是更深的無夢(mèng)睡眠)睡眠。患有PTSD的人經(jīng)歷較少的REM睡眠,這有助于解釋REM睡眠幫助我們處理困難情緒和壓力的理論。
Wisden說,“我們的研究結(jié)果為REM睡眠幫助我們應(yīng)對(duì)壓力的觀點(diǎn)增加了砝碼。然而,我們以前只知道減少REM睡眠的方式,比如一些抑制它的藥物。如今,我們的研究揭示了誘導(dǎo)REM睡眠的機(jī)制,這為靶向正確的神經(jīng)元和提高睡眠的減壓能力的藥物或其他干預(yù)措施鋪平了道路?!?/p>
圖片來自Journal of Applied Physiology: Respiratory, Environmental and Exercise Physiology, 2013, doi:10.1152/japplphysiol.00531.2013。
這些作者在小鼠身上造成了一種稱為“社交失敗(social defeat)”的社會(huì)心理壓力,這被用作模擬人類欺凌。一些小鼠被暴露在特別具有攻擊性的小鼠面前(沒有身體傷害),之后他們注意到它們血液中的“戰(zhàn)斗或逃跑”激素上升,表明存在壓力。
隨后當(dāng)這些小鼠睡覺時(shí),這些作者跟蹤了它們的神經(jīng)元(一類腦細(xì)胞)的活動(dòng)。他們揭示了一組特定的神經(jīng)元檢測壓力激素水平并作出反應(yīng),并在NREM和REM睡眠期間中都能誘發(fā)高睡眠水平。這些神經(jīng)元的活動(dòng),以及NREM和REM睡眠的水平,在大約五個(gè)小時(shí)的睡眠中保持高位,在此期間,它們還向其他調(diào)節(jié)壓力激素的神經(jīng)元發(fā)送信號(hào),阻止它們釋放更多的壓力激素。因此,這些新發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)元不僅能檢測到壓力并因此誘導(dǎo)睡眠,它們還能觸發(fā)壓力激素的降低。
一旦這些小鼠醒來,這些作者測試了它們的焦慮反應(yīng),以了解睡眠如何影響它們的壓力行為。他們通過測量這些小鼠在光亮處待的時(shí)間,而不是尋找黑暗,因?yàn)樗鼈冊(cè)诮箲]時(shí)往往會(huì)更多地待在黑暗之處。
這些作者將它們的反應(yīng)與遭受壓力的小鼠進(jìn)行了比較,這些遭受壓力的小鼠要么被剝奪了睡眠(用物體刺激),要么這些新發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)元受損,這意味著它們沒有實(shí)現(xiàn)正常小鼠那樣的恢復(fù)性睡眠。這些沒有進(jìn)入壓力誘發(fā)的睡眠的小鼠在黑暗中待的時(shí)間更長,這表明它們更焦慮,它們的壓力激素水平仍然很高。在發(fā)現(xiàn)這個(gè)新機(jī)制后,他們?nèi)缃裣M业竭x擇性地靶向這些神經(jīng)元的方法,以通過睡眠提高它們的積極作用。
癡呆癥的診斷會(huì)造成巨大的心理壓力,這些作者希望,如果他們的研究能夠?qū)е乱环N提高睡眠效果的方法,這也將幫助人們應(yīng)對(duì)新的診斷?;加邪V呆癥的人也會(huì)受到更多的情緒干擾,而提升REM睡眠也可能有助于減少這種困擾。(生物谷 Bioon.com)
參考資料:
Xiao Yu et al. A specific circuit in the midbrain detects stress and induces restorative sleep. Science, 2022, doi:10.1126/science.abn0853.
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