当代生物学：科学家找到“觉醒开关” 基底节胆碱能神经元

王兴

作者：段树民等 来源：《当代生物学》

发布时间：2014-3-10 10:27:20

科学家找到“觉醒开关”

当哆啦A梦掏出一粒“不睡觉也不会累”的药丸，所有电视机前的人都很想伸手接住这粒丸子——因为人一生有1/3时间在睡觉，若能捡回来，咱能提高多少效率呀！

可惜，这种东西只能是梦寐以求。看吧，还是得睡着才有戏。

这也是科学家通过科研得到的铁证：人需要睡眠。它对人的记忆、情绪、学习能力等高级功能有着重要的影响。

这让科学家更感兴趣：大脑里各个区域的特定神经元是如何控制人的睡眠还是觉醒，睡眠的哪个阶段哪种睡法是怎样调节的……

在2014年3月6日最新上线的一期《Current Biology》（国际顶级生物学学术期刊《Cell》的子刊）上，浙江大学医学院神经科学研究所段树民院士课题组发表论文。课题组通过新的技术手段，首次成功控制了一种基底前脑中一种极少量的神经元——胆碱能神经元，并且弄清楚了它对睡眠过程的具体影响机制。

他们认为，这个神经元，很有可能是叫醒睡眠的“觉醒开关”。

困难的是，科学家要操控这类神经元很不容易。因为在基底前脑的细胞群中，胆碱能神经元属于“少数派”，只占该脑区成千上万细胞的5%。

经典的研究方法，很难捕捉到这样少量的神经元的活动对脑功能的影响。

段树民院士课题组采用了先进的光遗传学技术。这项技术，可以对需要研究的神经元，进行特定的基因改造。

研究人员给实验小鼠的胆碱能神经元上，种植进一种对光敏感的通道蛋白。其开通、关闭，由光来控制。

研究人员通过埋植在脑内的光纤，用蓝色光刺激，小鼠基底前脑的胆碱能神经元上的光敏感通道就会打开，胆碱能神经元就被激活。

也就是说，科学家可以在整个复杂的神经网络中，人为地改变胆碱能神经元的电活动。

论文的通讯作者之一虞燕琴副教授告诉记者，发现激活胆碱能神经元对睡眠的影响机制，将来还可以想办法通过单独抑制这类神经元，达到促进睡眠的作用。

http://www.cell.com/current-biol ... 960-9822(14)00149-3