沉迷做梦…最新《科学》找到进入梦乡钥匙 杏仁核多巴胺

顾汉现

沉迷做梦……最新《科学》找到了进入梦乡的“钥匙”  杏仁核多巴胺

学术经纬

2022/03/08

论文
论文标题：Rapid eye movement sleep is initiated by basolateral amygdala dopamine signaling in mice
作者：Emi Hasegawa, Ai Miyasaka, Katsuyasu Sakurai, Yoan Cherasse, Yulong Li, Takeshi Sakurai
期刊：Science
发表时间：2022/03/04
数字识别码：10.1126/science.abl6618
摘要：The sleep cycle is characterized by alternating non–rapid eye movement (NREM) and rapid eye movement (REM) sleeps. The mechanisms by which this cycle is generated are incompletely understood. We found that a transient increase of dopamine (DA) in the basolateral amygdala (BLA) during NREM sleep terminates NREM sleep and initiates REM sleep. DA acts on dopamine receptor D2 (Drd2)–expressing neurons in the BLA to induce the NREM-to-REM transition. This mechanism also plays a role in cataplectic attacks—a pathological intrusion of REM sleep into wakefulness—in narcoleptics. These results show a critical role of DA signaling in the BLA in initiating REM sleep and provide a neuronal basis for sleep cycle generation.

所属学科：
神经科学
药明康德内容团队编辑  

每晚，当你陷入深沉的睡眠，大脑会逐步进入不同的活动阶段。其中有一个阶段，大脑格外活跃，经常自编自导，制造出各种各样或离奇或甜美的梦境。这个阶段，由于眼球会快速移动，研究睡眠的科学家称其为“快速眼动期”（rapid eye movement，REM）。


图片来源：123RF


REM睡眠阶段通常发生在几段由浅入深的非REM（NREM）睡眠之后，随后再次进入NREM睡眠阶段，交替进行。这个循环一直持续到醒来。

最近，科学家们找到了大脑进入梦乡的“钥匙”。顶尖学术期刊《科学》新发表的一篇研究论文中，日本筑波大学的科学家发现，大脑的愉悦信号——多巴胺水平在关键区域升高，是启动REM睡眠阶段的关键。



说到多巴胺，很多人并不陌生。作为一种神经递质，多巴胺可以调节神经细胞的活动，使我们感到愉悦，因此促进多巴胺分泌的东西（比如巧克力）容易让人沉迷，甚至成瘾。多巴胺还与运动和行为能力息息相关，帕金森病患者由于多巴胺分泌减少，会出现动作迟缓、震颤等运动障碍。

而在这项研究中，科学家们通过在体神经记录、光遗传学操作等技术手段，发现在关系到情绪处理的脑区——基底外侧杏仁核（basolateral amygdala，BLA），短暂增加的多巴胺会作用于表达多巴胺受体Drd2的神经元，让小鼠进入REM睡眠阶段。



▲记录小鼠觉醒-睡眠周期状态转换时基底外侧杏仁核的多巴胺水平变化，发现从NREM过渡到REM前有短暂的高峰（图片来源：参考资料[2]）


进一步研究发现，这个大脑区域的多巴胺变化不仅负责在“正常”的睡眠过程中从NREM睡眠阶段过渡到REM睡眠，还为一类叫做发作性睡病（narcoleptics）的睡眠障碍提供了新的见解。发作性睡病有一个典型症状被称为“猝倒发作”，患者的大脑在清醒时突然进入REM睡眠，肌肉无力，失去对动作姿势的控制。

研究人员在发作性睡病模型小鼠中展开了实验。这些小鼠因缺少食欲素（orexin，一种调节食欲和清醒状态的神经肽），会出现类似猝倒发作的行为。给这些小鼠喂食巧克力后，它们猝倒发作的次数增加。而研究人员观察到，这些小鼠在猝倒发作之前，基底外侧杏仁核的多巴胺水平有明显增加；相比之下，对照组的野生型小鼠中没有这种变化。



▲给发作性睡病小鼠喂食巧克力，猝倒发作之前观察到基底外侧杏仁核中的多巴胺水平短暂上升（图片来源：参考资料[1]）


这些结果一致表明，基底外侧杏仁核中的多巴胺信号传导在启动REM睡眠中有关键作用。

《科学》杂志同时发表了相关评论文章，专家们在文中指出，这一新发现为治疗各种REM睡眠障碍提供了方向。例如涉及多巴胺信号被破坏的帕金森病，有一类常见的早期症状就在是REM睡眠阶段出现惊叫、拳打脚踢等异常行为，而针对基底外侧杏仁核中表达DRD2的神经元，提供了开发新的药物靶标。

参考资料：
[1] Emi Hasegawa et al., (2022) Rapid eye movement sleep is initiated by basolateral amygdala dopamine signaling in mice. Science. Doi: 10.1126/science.abl6618
[2] Elda Arrigoni & Patrick M. Fuller (2022) Addicted to dreaming. Science. Doi: 10.1126/science.abo1987

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文章标签
快速眼动期
愉悦信号
多巴胺
基底外侧杏仁核
多巴胺受体Drd2
发作性睡病
睡眠障碍
猝倒发作

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl6618

https://www.linkresearcher.com/t ... 8-80ea-91c7868c761e

Science：杏仁基底外侧核中的多巴胺分泌促进大脑进入快速眼动睡眠状态c7868c761e
http://news.bioon.com/article/6796563.html

研究揭示REM睡眠启动机制
https://paper.sciencenet.cn/html ... 16451070670652.shtm



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