熬夜后为啥睡得时间更长

2020-11-06 07:25
科学大观园 2020年20期
关键词:腺苷谷氨酸稳态

睡眠一旦紊乱可能会影响身心健康。那么,睡眠到底是如何被调节的?熬夜之后又为啥会睡得更“香”?我国科学家近期的一项研究给出了答案。

中国科学院徐敏研究团队与北京大学李毓龙研究团队合作,发现基底前脑区的谷氨酸能神经元,对于睡眠压力的积累起着重要的调控作用。这一研究已于近日在线发表于国际顶尖学术期刊《科学》。该研究进一步揭示了睡眠稳态调控的神经环路机制,为探索睡眠障碍的治疗方法提供了重要参考。

经典的睡眠调控模型认为,睡眠的调节分为两个方面,昼夜节律和睡眠稳态。

这其中,昼夜节律通过内在的生物钟,控制睡眠与觉醒两种状态的转换,控制一天中睡眠觉醒的时间。

睡眠稳态,则主要由睡眠压力进行调控,控制机体获得一定的睡眠量。据中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心研究员徐敏介绍,睡眠行为最核心的特征,就是睡眠稳态调控。

以往,主流理论认为,“腺苷”参与到睡眠稳态调节过程中,其在清醒状态下的积累,导致了“困意”的产生。相应地,喝咖啡之所以能提神,就在于咖啡的主要成分咖啡因,可以阻断腺苷与其受体的结合,达到促进清醒的效果。

徐敏告诉记者,基底前脑被认为是腺苷参与睡眠稳态调控的重要脑区,以往研究表明,该区域的局部神经环路,参与到对睡眠觉醒的调控中。

那么,神经元活动如何调控腺苷释放?这个问题科学家还不清楚,限制了人们对睡眠觉醒调控机制的深入解析。这也是科研团队此项研究重点聚焦的问题。

据北京大学研究员李毓龙介绍,为了在睡眠觉醒周期中,实现对基底前脑区胞外腺苷浓度高时空分辨率的检测,他領导的团队用了3年多时间,开发了一种新型的遗传编码的腺苷探针。

有了“利器”腺苷探针,研究人员通过对小鼠试验发现,谷氨酸能神经元的活动,参与调控胞外腺苷的积累过程。

具体来看,基底前脑区谷氨酸能神经元的活动,在促进机体清醒的同时,可以通过刺激腺苷的释放,而引起睡眠压力的增加,导致觉醒到睡眠的转换。相应地,特异损毁这些神经元,可以显著降低腺苷的积累,导致小鼠清醒时间的大幅度增长。

“这些结果表明,基底前脑区的谷氨酸能神经元,是调控睡眠压力的一个关键节点,有可能成为治疗睡眠障碍的一个潜在靶点。”徐敏说。

“睡眠调控的神经机制非常复杂,未来,我们计划在目前研究的基础上,进一步确定上述调控机制的普适性。”徐敏说,这将有助于最终揭开“我们为什么需要睡眠”这一睡眠领域终极问题的答案。

◎ 编译|邱晨辉

◎ 来源|中国青年报(有删减)

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