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點(diǎn)亮大腦“聚光燈”,美美睡一覺

發(fā)布時(shí)間:2016-02-12來源:浙大新聞辦作者:周煒17360



    美美地睡上一覺是一件幸福的事,但并非所有人都能擁有良好的睡眠。浙江大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所李曉明教授實(shí)驗(yàn)室最新的研究發(fā)現(xiàn):激活投射到丘腦網(wǎng)狀核的膽堿能神經(jīng)元纖維,能有效激活丘腦網(wǎng)狀核,促進(jìn)睡眠。這對(duì)人類理解睡眠機(jī)制,治療失眠提供了新的思路。
    
    相關(guān)論文“Selectively Driving Cholinergic Fibers Optically in the Thalamic Reticular Nucleus Promotes Sleep”2月12日發(fā)表在國(guó)際著名期刊eLife上(
http://elifesciences.org/content/5/e10382v1)。該論文的第一作者是倪坤明和侯曉君博士。
    
    膽堿能神經(jīng)元是一類非常重要的神經(jīng)元,它主要通過分泌乙酰膽堿作用于乙酰膽堿受體發(fā)揮作用,乙酰膽堿受體也是香煙中尼古丁的腦內(nèi)作用位點(diǎn)。膽堿能神經(jīng)元一直被認(rèn)為在覺醒中具有重要作用。 然而,論文的第一作者倪坤明博士說:“我們重點(diǎn)研究了投射到丘腦網(wǎng)狀核的這部分膽堿能神經(jīng)元的神經(jīng)末梢。通過光遺傳學(xué)手段,特異性激活投射到丘腦網(wǎng)狀核的膽堿能神經(jīng)元末梢。發(fā)現(xiàn)這部分膽堿能神經(jīng)元末梢有效激活了丘腦網(wǎng)狀核的細(xì)胞,從而讓小鼠很快進(jìn)入睡眠狀態(tài)。” 論文的通訊作者李曉明教授認(rèn)為,“這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)激活丘腦網(wǎng)狀核膽堿能投射能促進(jìn)睡眠,挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的觀點(diǎn)。之前人們一直認(rèn)為激活膽堿能系統(tǒng)只與覺醒有關(guān)。”
    
    丘腦網(wǎng)狀核在大腦中扮演“聚光燈”的角色,它的工作模式類似于一組抑制性的“閘門”,激活它,相應(yīng)的腦功能會(huì)受到抑制。當(dāng)你專注地想問題時(shí),或許就聽不見耳邊的音樂,這也許就和丘腦網(wǎng)狀核的選擇有關(guān)。激活投射到丘腦網(wǎng)狀核的膽堿能神經(jīng)元,能有效激活丘腦網(wǎng)狀核,打開了抑制性的“閘門”,從而促進(jìn)睡眠。這對(duì)人類理解睡眠機(jī)制,治療失眠提供了新的思路。
    
    美國(guó)科學(xué)院院士、藝術(shù)與科學(xué)院院士、美國(guó)生物節(jié)律學(xué)會(huì)主席、西南醫(yī)學(xué)中心神經(jīng)科學(xué)系主任Joseph Takahashi教授高度評(píng)價(jià)這項(xiàng)研究:“這項(xiàng)研究非常出色,作者發(fā)現(xiàn)刺激丘腦網(wǎng)狀核膽堿能纖維,能促進(jìn)睡眠。激活丘腦網(wǎng)狀核膽堿能投射能夠通過膽堿能受體,直接引起丘腦網(wǎng)狀核GABA能神經(jīng)元發(fā)放動(dòng)作電位。這項(xiàng)研究結(jié)果意義重大,突破了傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為膽堿能神經(jīng)系統(tǒng)只與覺醒有關(guān)。該研究還發(fā)現(xiàn)膽堿能神經(jīng)元能夠介導(dǎo)興奮性突觸后電流,這個(gè)發(fā)現(xiàn)也非常新穎而有意義,因?yàn)閭鹘y(tǒng)理論認(rèn)為乙酰膽堿在大腦中只起到調(diào)控性的作用。”
    
    研究項(xiàng)目受到國(guó)家杰出青年科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目和重大研究計(jì)劃項(xiàng)目的資助。eLife是國(guó)際生物醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)領(lǐng)域一本開放性、非營(yíng)利性的同行評(píng)審期刊,該雜志由諾獎(jiǎng)得主Randy Schekman創(chuàng)辦,由美國(guó)霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所 (Howard Hughes Medical Institute)、德國(guó)馬克思·普朗克學(xué)會(huì) (Max Planck Society)以及英國(guó)惠康信托基金 (Wellcome Trust)共同資助。
    
    (周煒)