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Nature:研究人员发现新的促进睡眠的脑细胞

梅斯医学  · 公众号  · 医学  · 2017-09-06 18:14

正文

导语:这些表达Lhx6的神经元促进非快速眼动和快速眼动睡眠,这一事实将它们与其他睡眠调节细胞区分开来。

来源:梅斯医学


约翰.霍普金斯的研究人员报告说,小鼠大脑中意外出现了一种神经元,这种神经元似乎通过关闭"促醒"神经元而起到促进睡眠的关键作用。他们说,新发现的脑细胞位于下丘脑的腹侧未定带区,可以提供新的药物靶向治疗由失眠、嗜睡、睡眠的调节神经元的功能障碍引起的睡眠障碍。


《自然》杂志8月31日发表的一份研究综述描述了一种表达Lhx6的基因的神经元。在大脑的这个区域之前没有观察到表达Lhx6的细胞,并且似乎将未定带与控制睡眠和觉醒的大脑区域联系起来。


约翰霍普金斯大学医学院的神经科学教授,该研究的主要作者Seth Blackshaw博士说:"因为从鱼类到人类,下丘脑在进化上是一个相对保守的古老的系统,了解其在小鼠遗传学和化学可以加深我们对人类大脑的认识。"


Lhx6是一种基因,它对于抑制其他神经元的神经元的形成至关重要。"我们知道大脑其他区域的细胞也能利用Lhx6,而该基因对这些区域正常发育至关重要。" 例如,扰乱Lhx6的表达会导致许多疾病,包括严重的癫痫。该基因在其他细胞中的已知功能,使研究人员研究表达lhx6的神经元在抑制唤醒唤醒神经元方面是否也能发挥作用。


正常的睡眠分为两部分:快速眼动(REM)和非快速眼动(non - REM)。大多数梦发生在快速眼动睡眠时相,而非快速眼动睡眠被认为是深度和不活跃的。这两部分对健康、宁静的睡眠都是必不可少的。


为了测试lhx6表达的神经元在调节睡眠过程中所扮演的角色,研究人员使用了被称为"设计器受体"的人工受体,这些受体是由设计药物激活的,以增加小鼠神经元的活动,并观察它们的行为。当神经元被激活时,研究人员观察到,在治疗后的8个小时里,REM和非REM睡眠都增加了。


与lhx6表达的细胞连接的一个细胞群是神经元,它们分泌下视丘分泌素,这是一种促进和维持清醒状态的信号,并且在嗜眠发作时被破坏。研究人员利用阻断下视丘分泌素作用的药物,发现在激活lhx6表达的细胞后,非快速眼动睡眠的增加依赖于下泌素,但REM睡眠的增加并非如此。这项研究的第一作者、约翰霍普金斯大学医学院(Johns Hopkins University School of Medicine)的Solomon h . Snyder神经科学系的一名研究生刘凯(Kai Liu)说:"这表明,Lhx6不仅能抑制分泌下视丘分泌素的细胞,还能抑制其他类型的唤醒细胞。" 为了进一步测试lhx6表达细胞对这些唤醒神经元的影响,研究人员打乱了它们的形成并抑制了它们的活动。"通过抑制这些神经元的活动来获得类似的结果提供了更有力的证据,证明lhx6表达的细胞确实是控制睡眠的必要条件,"刘说。这些小鼠的睡眠时间更短,在快速眼动和非快速眼动睡眠中都有所下降。


"这些表达Lhx6的神经元促进非快速眼动和快速眼动睡眠,这一事实将它们与其他睡眠调节细胞区分开来。" 他们提出了治疗广泛睡眠障碍的新目标,"Blackshaw说。


Blackshaw说大脑这部分的细胞通常控制多种行为。"如果这些细胞除了睡眠调节之外还有功能,那将会很有趣。"


原文出处

Kai Liu et al. Lhx6-positive GABA-releasing neurons of the zona incerta promote sleep, Nature (2017).


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