快速眼动睡眠(REM)带来短暂但周期性的觉醒。1966年，弗雷德里克博士斯奈德报告说，快速眼动的“哨兵”功能可以帮助动物对潜在的捕食者攻击做出战斗或逃跑的反应。然而，到目前为止，还没有实验证据支持这一假设。
现在，中国科学院深圳先进技术研究所(SIAT)王丽萍博士领导的研究小组报告了一个共同的调节先天性恐惧和快速眼动睡眠的电路，证明了这一假设。的研究发表于神经元。
在实验中，这些动物睡在一个密封的房间里，并暴露在三甲基噻唑啉(TMT)的气味中，这是一种暗示捕食者存在的刺激。
“TMT能从快速眼动睡眠中快速唤醒，但不能从非快速眼动睡眠中唤醒。王说，这表明快速眼动睡眠具有特定的特性，可以对掠食性刺激做出快速唤醒。
由于快速眼动睡眠通常比非快速眼动睡眠具有更高的唤醒阈值，研究小组旨在揭示这种快速眼动睡眠特定功能背后的神经机制。他们检查了内侧丘脑下核(mSTN)，这是一个含有高密度促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)的大脑区域神经元．
通过结合体内神经活动记录和细胞类型的特定操作，他们发现mSTN-CRH神经元在快速眼动睡眠期间产生了较低的唤醒阈值，以检测捕食者的威胁，以及醒来后增加的防御反应。
研究结果还表明，持续暴露在捕食者的环境下，小鼠快速眼动睡眠的总时间显著增加，但个体快速眼动睡眠发作的持续时间较短，睡眠结构破碎。mSTN-CRH神经元是快速眼动睡眠适应慢性威胁暴露所必需的。
这是进化如何在同一组神经元中产生两个不同但相关的功能，而不是两个完全独立的神经元网络的一个例子。“我们可以假设，自然选择倾向于优化现有的神经回路，以提高信号传导和能量使用的效率，而不是代谢更昂贵的解决方案，”王说。
在临床研究中观察到快速眼动睡眠增加和与压力相关的情绪障碍同时发生。这项研究的新发现为这一现象提供了一种潜在的进化解释，并阐明了潜在的神经生物学机制。
“我们的研究提出了一个问题，即是否有可能通过针对睡眠和恐惧的共同调节回路来治疗情绪障碍。”我们将继续研究这个问题，”该研究的主要作者曾玉婷博士说。
