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(kāi)啟細(xì)胞的藥物來(lái)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(lái)表示的方式幾乎相同的方式來(lái)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(kāi)始時(shí)，信號(hào)會(huì)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(huì)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(duì)于我們一生一生都在做的事情，我們對(duì)睡眠的工作方式仍然知之甚少-例如，為什么有些人會(huì)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(lái)，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(guò)，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(shuō)，這些發(fā)現(xiàn)可能為探索睡眠障礙療法開(kāi)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(shuō)：“這是第-一個(gè)對(duì)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(jué)時(shí)，信號(hào)神經(jīng)元的聲音會(huì)融合成統(tǒng)一的爆發(fā)聲，神經(jīng)學(xué)家稱(chēng)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(wú)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(tīng)到成千上萬(wàn)的突觸，即神經(jīng)元之間的交流位點(diǎn)。大量的細(xì)胞通過(guò)專(zhuān)門(mén)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(wú)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(hào)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(jí)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(jiàn)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。”