睡眠和腦細(xì)胞有關(guān)

Poskanzer和她的團(tuán)隊(duì)追蹤了老鼠大腦中慢波活動(dòng)的變化，同時(shí)使用了一種可以在基因工程動(dòng)物中開啟細(xì)胞的藥物來操縱星形膠質(zhì)細(xì)胞。慢波活動(dòng)可以用與地震儀在地震儀上刮擦來表示的方式幾乎相同的方式來表示。當(dāng)大腦清醒時(shí)，產(chǎn)生的痕跡通常是密集的，短促的動(dòng)作。但是，在睡眠的某些階段中，當(dāng)慢波活動(dòng)開始時(shí)，信號會變慢，緩慢地上下循環(huán)，形成深谷和高峰的軌跡。研究人員發(fā)現(xiàn)，激發(fā)星形膠質(zhì)細(xì)胞會導(dǎo)致小鼠產(chǎn)生更多的慢波活動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致睡眠。

對于我們一生一生都在做的事情，我們對睡眠的工作方式仍然知之甚少-例如，為什么有些人會在任何干擾下睡得很深，而另一些人每晚卻經(jīng)常輾轉(zhuǎn)反側(cè)幾個(gè)小時(shí)?為什么我們所有人似乎都需要不同的睡眠時(shí)間才能感到休息?

幾十年來，科學(xué)家一直在研究大腦神經(jīng)元的行為，以了解睡眠的本質(zhì)。不過，現(xiàn)在，加州大學(xué)舊金山分校的研究人員證實(shí)，受到較少研究的另一種腦細(xì)胞-以星形形狀命名的星形膠質(zhì)細(xì)胞可以影響動(dòng)物的睡眠時(shí)間和深度。這組作者說，這些發(fā)現(xiàn)可能為探索睡眠障礙療法開辟新途徑，并幫助科學(xué)家更好地了解與睡眠障礙有關(guān)的腦部疾病，例如阿爾茨海默氏癥和其他癡呆癥。

這項(xiàng)研究的第-一作者，加州大學(xué)舊金山分校的神經(jīng)科學(xué)研究生Trisha Vaidyanathan說：“這是第-一個(gè)對星形膠質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行快速，快速操縱并表明它能夠真正影響睡眠的例子。”“這使星形膠質(zhì)細(xì)胞在睡眠中扮演積極的角色。這真的很令人興奮。”

當(dāng)我們醒著時(shí)，我們的大腦就像是一大堆相互分離的神經(jīng)元聲音，它們相互之間chat不休，使我們能夠完成日常生活中的工作。但是，當(dāng)我們睡覺時(shí)，信號神經(jīng)元的聲音會融合成統(tǒng)一的爆發(fā)聲，神經(jīng)學(xué)家稱之為慢波活動(dòng)。最近的研究表明，星形膠質(zhì)細(xì)胞，而不僅僅是神經(jīng)元，可能有助于觸發(fā)這種轉(zhuǎn)換。

星形膠質(zhì)細(xì)胞約占大腦細(xì)胞的25%到30%，是一種所謂的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，它在大腦中覆蓋了無數(shù)的叢生卷須。這種覆蓋范圍使每個(gè)星形膠質(zhì)細(xì)胞都能聽到成千上萬的突觸，即神經(jīng)元之間的交流位點(diǎn)。大量的細(xì)胞通過專門的通道相互連接，研究人員認(rèn)為這可能使位于大腦中的星形膠質(zhì)細(xì)胞充當(dāng)一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)。正如2021年3月17日發(fā)表在eLife上的新研究所暗示的那樣，超連接且無處不在的星形膠質(zhì)細(xì)胞可能能夠驅(qū)動(dòng)神經(jīng)元中的同步信號傳導(dǎo)。

加州大學(xué)舊金山分校生物化學(xué)與生物物理系助理教授，研究高級作者基拉·波斯坎澤(Kira Poskanzer)表示：“這不僅可以為我們提供新的見解，還可以使人們了解以睡眠失調(diào)為癥狀的疾病。”“也許某些疾病以前所-未有的方式影響星形膠質(zhì)細(xì)胞。”