快速眼动(REM)睡眠带来了短暂但定期醒来。1966年,弗雷德里克博士斯奈德报道快速眼动的“前哨”功能可以帮助动物准备一个战或逃反应对潜在捕食者的攻击。然而,到目前为止还没有实验证据支持这一假设。
现在,王丽萍博士领导的研究小组从深圳先进技术研究院(中国科学院SIAT)报告了一个共同的电路调节这两个天生的恐惧和REM睡眠,这证明了这一假设。的研究发表在神经元。
在实验中,动物们睡在密封室和暴露在trimethylthiazoline (TMT)气味刺激表明捕食者的存在。
“TMT引起快速唤醒从non-rapid-eye-movement REM睡眠而不是睡眠。这表明,快速眼动睡眠有特定属性,允许快速兴奋的刺激,王说。
在快速眼动睡眠通常指的是兴奋阈值高于non-rapid-eye-movement (NREM),该研究小组旨在揭示这个REM-specific函数的潜在神经机制。他们检查内侧丘脑核(mSTN),一个大脑区域包含促肾上腺皮质激素释放激素的高密度(CRH)神经元。
通过结合体内神经活动记录和特异性操作,他们发现mSTN-CRH神经元产生兴奋阈值降低了在REM睡眠检测食肉动物的威胁,以及觉醒后增加的防御反应。
结果还表明,持续的捕食者暴露诱导显著增加个人在快速眼动睡眠总时间,但短时间快速眼动睡眠发作和睡眠结构的碎片。所需的mSTN-CRH神经元快速眼动睡眠适应长期威胁曝光。
这是一个进化如何导致两个截然不同但相关的功能相同的神经元,而不是两个完全独立的神经网络。我们可以假设,自然选择倾向于优化现有神经回路在信号转导和能源使用效率新陈代谢更昂贵的解决方案,”王说。
增加的同现快速眼动睡眠和应激相关的情绪障碍临床研究中观察到。研究中的新发现提供了一个潜在的进化的解释这一现象,阐明潜在的神经生物学机制。
“我们的研究提出了一个问题:是否有可能治疗情绪障碍通过瞄准的共同监管电路睡眠和恐惧。我们将继续致力于这个问题,“Yu-Ting Tseng)博士说,该研究的第一作者。
