科学家发现大脑特殊睡眠回路 或改善人类失眠

凤凰科技讯 北京时间9月23日消息 科学日报报道，近日美国哈佛医学院和布法罗大学医学与生物医学科学学院的研究人员发现，位于原始脑干深处的刺激睡眠的回路可以揭示我们是如何进入深层睡眠的。 这只是在哺乳动物大脑里鉴别的第二个“睡眠节点”，大脑活动似乎是产生深度睡眠的充分必要条件。

脑干能够调节生存所必须的基本功能，例如呼吸、血压、心率和体温

这项发表在8月的期刊《自然神经科学》上的研究展示了大脑里所有促进睡眠的活动中，有一半起源于脑干的侧颜区（PZ）。脑干是大脑的一个原始部分，它能够调节生存所必须的基本功能，例如呼吸、血压、心率和体温。

“睡眠中心与对于生命至关重要的其它区域密切相关强调了大脑里睡眠的进化重要性。”研究合作作者、布法罗大学医学与生物医学科学学院药理学与毒理学助理教授卡罗琳•巴斯(Caroline Bass)这样说道。

研究人员发现侧颜区里一种特殊的神经元类型，后者传递神经递质γ-氨基丁酸（GABA）导致了深度睡眠。他们使用了一系列创新工具以精确的远程控制这些神经元，本质上来说就是赋予它们随意开关神经元的能力。

“这些新的分子学途径实现了从细胞水平控制大脑功能。” 哈佛大学医学院的博士后研究员克里斯泰勒•安瑟莱（Christelle Ancelet）这样说道。“在这些工具被研发出来之前，我们常常使用电刺激来激活一片区域，但问题在于这么做也会刺激电极触碰的一切事物，甚至牵涉它没有触碰到的周围区域。这是大刀阔斧的方法，而我们真正需要的是一把精确的手术刀。”

“为了获得这些实验所需要的精确性，我们在侧颜区里引入了一种病毒，它只会在GABA神经元上表达一个‘设计师’受体，但并不会改变大脑功能。”研究高级作者、哈佛大学助理教授帕特里克•福勒(Patrick Fuller)这样解释道。“当我们开启侧颜区的GABA神经元，在无需使用镇定剂或者睡眠辅助性药物时，动物很快就会陷入深入睡眠。”

在其它促进睡眠和促进苏醒的大脑区域里，大脑里的神经元是如何相互作用的，目前仍有待研究，但最终这些发现将有助于研发治疗睡眠紊乱、包括失眠症的新药物， 并辅助研发更好更安全的麻醉药。

“我们正处于神经科学的改革点，” 巴斯这样说道。“设计基因的使用使得我们具有控制大脑的前所未有的能力。我们现在能够回答有关大脑功能的基本问题，这在过去是很难触及的，这其中包括为什么需要睡眠，这是神经科学里持久存在的谜题之一。”这项研究得到了美国国家卫生研究院的资金支持。（编译/严炎刘星）