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老鼠研究有助于研究人员了解睡眠的作用

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我们知道睡眠很重要:它帮助我们休息和充电,而睡眠不足会导致各种问题,从抑郁、注意力不集中到慢性病风险增加。最近对老鼠的研究揭示了熄灯的重要性。

通过研究了解睡眠恐惧、记忆和睡眠

在密歇根大学,研究人员一直在研究老鼠,以了解与特定感觉事件相关的记忆是如何形成并储存在大脑中的。具体来说,他们正在研究睡眠在将特定视觉刺激转化为恐惧记忆中的作用。他们发现,虽然身体可能在睡眠中休息,但大脑却在努力工作,神经元群保持活跃,将学习到的遭遇与记忆永久联系起来,基本上是在大脑上“纹身”记忆。

之前的研究已经表明,大脑中在强化学习过程中高度活跃的区域在随后的睡眠中也会非常活跃,但科学家们不能确定睡眠是否是记忆形成的重要部分。记忆是否需要在睡眠时“重新激活”才能被完全存储?它必须是一个特定的睡眠阶段还是一组神经元?

密歇根大学分子、细胞和发育生物学系的研究人员着手寻找这些问题的答案。研究小组通过给一组老鼠看一张中性的图像,为老鼠做了一个视觉记忆测试,然后用基因标签识别被图像激活的神经元,将图像与足部电击联系起来。

研究人员发现,老鼠被允许睡后图像/脚冲击接触学会担心形象,虽然老鼠睡眠中断没有出现恐惧的具体形象,而是显示一般害怕每一个视觉刺激措施知道他们害怕,但是他们不确定他们在害怕什么。

测试表明,睡眠是与视觉刺激相关的恐惧形成的一个重要组成部分,这可能导致对包括广泛性焦虑和创伤后应激障碍在内的人类疾病的更好理解和新治疗。

睡眠和上瘾

为什么人们会上瘾?没有单一的答案,但研究人员发现,睡眠不足可能是一个原因。

根据一项新的老鼠研究,睡眠不足会增加可卡因的奖励属性,导致睡眠不足的受试者寻求它提供的感官奖励。

这种联系与肽食欲素有关,它影响动机性和成瘾行为。在睡眠剥夺期间,食欲素活动增加,导致受试者更容易受到奖励的吸引。当食欲素受体受阻时,奖赏寻求就会减少。

这一发现可以通过操纵增食欲素系统来减少药物寻求行为,从而为人类药物依赖性提供一种新的治疗方法。

褪黑素如何促进睡眠

长期以来,褪黑激素补充剂一直被吹捧为一种促进睡眠的自然方式,但其作用机制尚不清楚。现在,多亏了蠕虫,科学家们可能已经找到了答案。

褪黑激素是身体在黑暗中松果体分泌的一种激素。人类大脑有两个褪黑激素受体,分别是MT1和MT2,但直到现在科学家们还不确定褪黑激素与受体结合时会发生什么。康涅狄格大学健康医学院的研究人员通过研究确定了这一过程线虫蠕虫,它们实际上和人类一样睡觉。

他们发现,当褪黑素进入蠕虫大脑中的MT1受体时,它会打开一个钾通道,称为BK通道。当BK通道打开时,它会限制有助于清醒的神经递质的释放。

研究小组计划下一步在小鼠身上测试这一发现,这将最终导致更好地了解褪黑素的工作原理,甚至对睡眠障碍和其他与BK通道有关的疾病(包括癫痫和高血压)进行新的治疗。

睡眠呼吸暂停与肠道

密苏里堪萨斯大学的研究人员通过改变肠道细菌,成功地改变了小鼠的睡眠模式。该方法可能会对睡眠呼吸暂停产生影响。据估计,全球约有9亿人患有睡眠呼吸暂停,并可能导致心血管疾病、代谢功能障碍、认知和记忆障碍。

睡眠和肠道问题之间有一个惊人的交叉——根据密歇根大学研究的作者,大约三分之一的睡眠障碍患者同时患有胃肠道疾病,一半的胃肠道疾病患者也有睡眠问题。

通过改变小鼠体内的一些肠道细菌,研究人员能够影响他们的睡眠模式和阻塞性睡眠呼吸暂停的症状,这可能导致通过改变饮食来预防阻塞性睡眠呼吸暂停和其他健康问题的方法。

密歇根大学的团队并不是唯一一个研究睡眠和肠道菌群之间联系的团队。拥有Hellman 's、Lipton、Ben & Jerry 's等数十个品牌的食品巨头联合利华,已经与澳大利亚生物技术公司Microba生命科学公司合作,研究肠道和睡眠质量之间的联系。


套用一本儿童读物的话说,每个人都在睡觉。确切地了解我们睡觉时发生了什么,以及睡眠不足对身体和大脑的影响,可能会为一系列疾病提供重要的新治疗方法。

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