快速眼动睡眠的生理机制是什么

添加时间:2020-05-08 23:20:00

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  自1950年代以来,科学家们就知道REM睡眠阶段的存在,该阶段与梦想有关,并有助于学习和记忆。 但是,眼球快速运动的生理机制是什么一直是科学家们的谜。 现在,一项研究发现,两个基因在快速的眼球运动中起关键作用。

  研究人员发现,与正常小鼠相比,缺少Chrm1和Chrm3基因的小鼠的睡眠时间较短,几乎没有检测到快速的眼球运动。 相关研究已发表在2018年8月的Cell Reports中。 日本物理化学与生物科学研究所生物系统动力学研究中心的上田泰己(Hiroki Ueda)是这项研究的负责人。 他说,这是科学家首次发现调控快速眼动睡眠的关键基因。

  上田泰己和同事把研究重点放在神经递质乙酰胆碱(acetylcholine)及位于神经元内的受体上。早前的研究认为,乙酰胆碱对快速眼动睡眠有调节作用,但上田泰己的团队想弄清楚,这一过程到底涉及哪些基因和受体。

  使用改进版本的基因编辑工具 CRISPR/Cas9,他们得到7只实验小鼠,它们缺少编码不同乙酰胆碱受体的基因。然后,研究人员使用脑电图和肌电图记录了这些基因编辑小鼠的快速眼动睡眠阶段和非快速眼动睡眠阶段。同时作为对照,研究人员还对8只正常小鼠进行了测量。

  研究人员发现,与正常小鼠相比,没有Chrm1和Chrm3两个基因的小鼠睡眠时间更短,几乎没有经历快速眼动睡眠阶段。只缺少Chrm1基因的小鼠快速眼动睡眠阶段更短并且更碎片化,而只缺少Chrm3基因的小鼠则非快速眼动睡眠阶段更短。

  日本筑波大学国际综合睡眠医学研究所的林悠说,这项新研究似乎意味着快速眼动睡眠对于维持生命不是必需的,而经过基因编辑的大鼠似乎为了避免快速眼动睡眠阶段或控制小鼠快速眼动睡眠的较深的大脑层,研究人员尚未发现这种现象。 最后,需要更多的研究来确认。

  上田泰己说,新发现可以解释为什么快速眼动睡眠会影响人们的睡眠和情绪,而与快速眼动阶段相关的噩梦会影响抑郁症和其他疾病。




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