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在探究睡眠质量奥秘时,研究团队关注到一类重要的神经递质——五羟色胺。为找出二者关系,团队首先在果蝇大脑的五羟色胺神经元中找到表达特殊的基因,然后通过“光”或“热”刺激这些神经元,受刺激后兴奋的神经元会释放分子信号。这些兴奋的五羟色胺神经元导致了睡眠片段化现象。团队还发现,在果蝇大脑中形似“甜甜圈”的脑区——椭球体中,一类特异的受体接收了这些信号,刺激这些受体神经元也导致果蝇出现睡眠片段化现象。“相较于对照组,特殊神经环路被激活的果蝇在白天睡眠中醒来的次数平均增加了15~20次,夜间醒来的次数平均增加了10~15次。”刘畅介绍。
值得一提的是,这类接收信号、打断睡眠的受体所在的“甜甜圈”脑区,此前一直被认为负责调控运动和感知,类似果蝇大脑中的“导航仪”。该脑区与睡眠稳态的关系近几年才被学界关注,而此项研究成果首次揭示了该脑区对睡眠质量的调控机制。
“尽管睡眠质量的神经调控机制是在果蝇大脑中发现的,但经过实验证实,从行为学和生理学上,本次发现的特异受体与睡眠质量的关系在哺乳动物身上也存在。”刘畅表示,下一步将会继续关注靶点下游参与调控睡眠质量的分子。
相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.08.079
(原载于《中国科学报》 2019-10-28 第1版 要闻)
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