
睡眠,無以計(jì)數(shù)的打工人、學(xué)狗所缺少的東西。偏偏它的存在感太強(qiáng),以至于每當(dāng)我們忽視的時(shí)候,大腦和身體都會(huì)發(fā)出頭痛得要命的警告。
研究表明睡眠可以鞏固記憶,清除大腦和身體里的廢物,增強(qiáng)免疫等,為了迎接嶄新的一天做好萬全的準(zhǔn)備。長時(shí)間缺睡,會(huì)影響人的記憶力、情緒、身體代謝能力等,嚴(yán)重者甚至?xí)缭缁忌咸悄虿 ⑿难芗膊 ┌Y以及神經(jīng)類疾病。
其實(shí),在躺平 - 閉眼 - 進(jìn)入睡眠的過程中,我們會(huì)不自覺地抑制軀體運(yùn)動(dòng),減緩心率,舒張血管,從而降低血壓。可以說,沒有什么比睡眠更能舒緩身心了。然而,長時(shí)間以來,我們并不知道,睡眠為何會(huì)和心跳血壓的變化息息相關(guān)。

論文題目:
Cardiovascular baroreflex circuit moonlights in sleep control
DOI:
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2022.08.027
近日,來自加州大學(xué)伯克利分校的丹揚(yáng)(Yang Dan)教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),調(diào)控心血管的壓力感受反射環(huán)路(Baroreflex)中的主要神經(jīng)元,同樣也參與了睡眠的調(diào)節(jié)。簡單而言,動(dòng)脈血壓升高,通過外周壓力感受器將信息傳遞到孤束髓核(NST),NST 神經(jīng)元激活后不僅會(huì)調(diào)節(jié)血管舒縮、降低心跳頻率,還能有效促進(jìn)小鼠非快速眼動(dòng)睡眠(NREM)。

研究團(tuán)隊(duì)首先想找到并標(biāo)記出 NST 中參與心血管的壓力感受反射環(huán)路的神經(jīng)元。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,他們利用駱利群實(shí)驗(yàn)室先前設(shè)計(jì)的 TRAP 系統(tǒng)(Fos-iCreER x LSL-tdTomato)來捕捉參與環(huán)路的神經(jīng)元。
首先他們利用血管收縮劑 - 苯腎上腺素(PE)激活壓力感受反射環(huán)路,那么環(huán)路中被激活的神經(jīng)元在 4 羥基三苯氧胺(4 hydroxytamoxifen,4-OHT)的加持下,就會(huì)因表達(dá) Fos 而表達(dá) Cre,Cre 的表達(dá)又可以引起熒光蛋白的表達(dá)。簡言之,被熒光蛋白標(biāo)記的 NSTPE-TRAP 神經(jīng)元就是參與血壓感受反射環(huán)路的那個(gè)小團(tuán)體。
通過進(jìn)一步的熒光原位雜交,他們發(fā)現(xiàn),這批標(biāo)記的 NST 神經(jīng)元很大一部分可以表達(dá)可卡因和苯丙胺調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄肽(CART)。所以他們也同時(shí)標(biāo)記并檢測了 NSTCART 神經(jīng)元。與 NSTPE-TRAP 神經(jīng)元類似,它們的活動(dòng)與心跳還有血壓的波動(dòng)節(jié)律十分一致。接著,通過逆向追蹤技術(shù),研究人員進(jìn)一步確認(rèn)這些神經(jīng)元可以直接接受上游壓力感受器(baroreceptors)Piezo1 和 Piezo2 的興奮信號(hào)。

由本論文的第一作者 Yuanyuan Yao 設(shè)計(jì)并提供。
為了進(jìn)一步探究這些 NSTPE-TRAP 神經(jīng)元是否參與到 NREM 的睡眠調(diào)控,研究人員通過化學(xué)遺傳調(diào)控和光遺傳調(diào)控技術(shù),激活 NSTPE-TRAP 和 NSTCART 神經(jīng)元,發(fā)現(xiàn)小鼠的血壓和心跳減弱了,NREM 睡眠也有顯著提升。相反,抑制這些神經(jīng)元,則會(huì)促進(jìn)覺醒,減少 NREM。
隨后,研究人員更為全面地探索了 NSTPE-TRAP 和 NSTCART 神經(jīng)元的下游投射神經(jīng)元,包括尾端延髓腹外側(cè)區(qū)(CVLM)的抑制性神經(jīng)元和更低一級(jí)被 CVLM 抑制的頭端延髓腹外側(cè)區(qū)(RVLM)興奮性腎上腺素交感神經(jīng)元,當(dāng)然還有延髓內(nèi)疑核(Amb)的膽堿性副交感神經(jīng)元。無論是光遺傳激活 CVLM 的抑制性神經(jīng)元,還是抑制 RVLM 神經(jīng)元,亦或是化學(xué)激活 Amb 這批神經(jīng)元,都會(huì)起到類似促進(jìn) NREM 睡眠的功效。

總的來說,這個(gè)研究揭示了被普遍認(rèn)為調(diào)控心血管壓力的環(huán)路,其實(shí)身兼副職,對睡眠的促進(jìn)同樣功不可沒。據(jù)第一作者姚園園博士介紹,雖然早前就已有相關(guān)研究表明,在麻醉的動(dòng)物中刺激壓力感受器確實(shí)會(huì)誘發(fā)類似睡眠的狀態(tài)。但時(shí)過多年,并沒有更多的工作對這個(gè)現(xiàn)象做出更為細(xì)致的解釋,以至于大部分人可能都已淡忘了相關(guān)成果。而這個(gè)近期發(fā)現(xiàn),不僅在自由活動(dòng)的小鼠中發(fā)現(xiàn)了類似現(xiàn)象,更是在環(huán)路水平加深了我們對壓力感受反射和睡眠的認(rèn)識(shí),為將來的無創(chuàng)睡眠增強(qiáng)技術(shù)提供了新思路。
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原文地址:http://www.myzaker.com/article/6343e357b15ec00b68337ae4