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在温暖舒适的室温下睡觉时 下丘脑内的黑色素浓缩激素神经元会增加REM睡眠

发布时间:2019-06-20 09:29:49 来源:

当室温“恰到好处”时,为什么REM睡眠或梦幻睡眠会增加,这一直是个谜。神经科学家表明,当对体温防御的需求最小化时,例如在温暖舒适的室温下睡觉时,下丘脑内的黑色素浓缩激素神经元会增加REM睡眠。这些数据对REM睡眠的功能具有重要意义。

每天晚上睡觉时,我们会在两种截然不同的睡眠状态之间循环。在入睡时,我们进入非快速眼动(非快速眼动)睡眠,我们的呼吸缓慢而规律,我们的四肢或眼睛的运动是最小的。大约90分钟后,我们进入快速眼动(REM)睡眠。这是一个矛盾的状态,我们的呼吸变得快速和不规则,我们的四肢抽搐,我们的眼睛快速移动。在REM睡眠中,我们的大脑非常活跃,但我们也会瘫痪,我们失去了温度调节或维持恒定体温的能力。“REM睡眠中体温调节的丧失是睡眠中最特殊的方面之一,特别是因为我们在清醒或非快速眼动睡眠时有精细调节的机制来控制我们的体温,” 伯尔尼大学生物医学研究部(DBMR)和伯尔尼大学医院Inselspital神经内科的Markus Schmidt说。一方面,研究结果证实了该研究的资深作者施密特早些时候提出的一个假设,另一方面代表了睡眠医学的一个突破。该论文发表于目前的生物学和编辑强调评论。

节能的控制机制

维持恒定体温的需要是我们最昂贵的生物功能。气喘,勃起,出汗或发抖都是能量消耗的身体反应。在他的假设中,Markus Schmidt认为REM睡眠是一种行为策略,它将能量资源从昂贵的体温调节防御转移到大脑,以增强许多大脑功能。根据睡眠的这种能量分配假设,当我们保持体温的需要被最小化时,或者当我们感冒时牺牲REM睡眠时,哺乳动物已经进化出增加REM睡眠的机制。“我的假设预测我们应该有神经机制来动态调节REM睡眠表达作为我们室温的函数,”施密特说。

REM睡眠促进神经元

研究人员发现,下丘脑中的一小部分神经元,称为黑色素浓缩激素(MCH)神经元,在我们如何调节REM睡眠表达作为环境(或室温)的函数方面发挥着关键作用。研究人员表明,当室温升温至舒适区的高端时,小鼠会动态增加REM睡眠,类似于人类睡眠所示。然而,缺乏MCH受体的基因工程小鼠在变暖期间不再能够增加REM睡眠,就好像它们对变暖温度视而不见。作者使用光遗传学技术,使用锁定在温度升高时期的激光时间专门打开或关闭MCH神经元。

睡眠医学的突破

这是第一次发现大脑区域控制REM睡眠是室温的函数。“我们对这些神经元的发现对REM睡眠的控制具有重要意义,”Schmidt说。“这表明,当我们不需要进行温度调节时,REM睡眠的数量和时间可以根据我们的直接环境进行微调。它还可以确定梦睡眠和体温调节的紧密结合。”

已知REM睡眠在诸如记忆巩固的许多脑功能中起重要作用。REM睡眠约占我们总睡眠时间的四分之一。“这些新数据表明REM睡眠的功能是激活重要的大脑功能,特别是当我们不需要在体温调节上消耗能量时,从而优化能源的使用,”施密特说。

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