深圳腦科學家首次揭示快速眼動睡眠功能與(yu) 本能恐懼反應有關(guan)

　　有壓力為(wei) 啥“睡不好”？

　　常言道“人無壓力輕飄飄，一有壓力睡不好”。為(wei) 啥有壓力會(hui) “睡不好”？其背後的機製是什麽(me) ？會(hui) 導致什麽(me) 後果？近日，中國科學院深圳先進技術研究院腦認知與(yu) 腦疾病研究所、深港腦科學創新研究院王立平團隊最新研究成果發表於(yu) 神經科學頂級期刊《神經元》，對這些問題進行了解答。

　　文/廣州日報全媒體(ti) 記者王納

　　70年來首次揭示“共享”神經環路

　　在這篇論文裏，助理研究員曾渝婷、研究助理趙炳皓、在讀博士生陳善平為(wei) 論文共同第一作者，王立平研究員為(wei) 該文章的通訊作者。

　　據介紹，正常的睡眠包括快速眼動睡眠和非快速眼動睡眠兩(liang) 種狀態。當人處在快速眼動睡眠狀態時，會(hui) 表現出眼球不停地左右擺動、心率加快、血壓升高、肌肉鬆弛等情況。大部分的夢也發生在快速眼動睡眠階段。快速眼動睡眠在1953年就已經被觀測到，過去七十年以來，其機製和功能仍是不解之謎。在以往的臨(lin) 床研究中，睡眠障礙與(yu) 壓力、恐懼相關(guan) 的精神疾病有高共患率，如抑鬱症和創傷(shang) 後應激障礙等精神疾病中，都出現了顯著的快速眼動睡眠狀態的改變。但是由於(yu) 快速眼動睡眠的機製和功能不清晰，很大程度上限製了我們(men) 深入理解與(yu) 睡眠障礙共患的眾(zhong) 多精神疾病的發生和幹預機製。

　　麵對這一重要問題，研究團隊首次揭示了調控快速眼動睡眠與(yu) 本能恐懼反應的“共享”神經環路，此“共享”環路的發現揭示了快速眼動睡眠具有潛在“防禦天敵”功能，為(wei) 精神疾病中快速眼動睡眠的失調提供了可能的解釋，為(wei) 睡眠障礙及本能恐懼失調相關(guan) 精神疾病共患病的診斷與(yu) 治療提供了可能的靶點。

　　“睡不好”與(yu) 本能防禦的天性有關(guan)

　　人們(men) 常說，一夜無夢是為(wei) “睡得好”，而做了噩夢或失眠則被認為(wei) “睡不好”。做夢是在睡眠階段的一個(ge) 正常的生理現象，要理解夢的發生，則需要先了解睡眠結構。

　　一直以來，王立平團隊致力於(yu) 進行動物本能恐懼防禦行為(wei) 神經機製研究，針對該假說，研究團隊設計了相關(guan) 實驗以研究睡眠階段是否能夠激發本能防禦行為(wei) ，以響應天敵的威脅，並探索背後的神經機製。

　　狐狸是小鼠的天敵，在清醒狀態下，狐狸尿液氣味（TMT）可以迅速引起小鼠的本能恐懼逃避行為(wei) 。研究人員在快速眼動睡眠階段給予小鼠TMT刺激，發現小鼠醒來的速度顯著比在非快速眼動睡眠階段給予刺激要更快。而用聞起來像肉桂麵包味的香氣和臭雞蛋氣味的氣體(ti) 刺激小鼠都沒有這種效果。這說明快速眼動睡眠能夠特異性地響應天敵刺激。

　　團隊發現相比非快速眼動睡眠，在快速眼動睡眠期間給予動物天敵氣味刺激能夠更快喚醒小鼠，提示快速眼動睡眠具有潛在“防禦天敵”的功能，並且成功解析了一條小鼠大腦中的神經環路，該神經環路調控了快速眼動睡眠下對天敵刺激的響應。

　　研究團隊發現該神經環路中的CRH神經元不僅(jin) 在維持快速眼動睡眠穩定性中發揮著重要的作用，並且對天敵危險信息特別敏感。抑製這群神經元減少了快速眼動睡眠的長度，但在天敵刺激下小鼠醒來得更慢。在動物覺醒情況下，這群神經元同樣參與(yu) 對天敵恐懼刺激的調節。

　　這為(wei) 快速眼動睡眠可能扮演“哨兵功能”的假說提供了實驗證據，並為(wei) 該假說提供了神經機製上的解釋。

　　“盡管本能防禦的天性可能是‘睡不好’的原因之一，然而隨著社會(hui) 的演進與(yu) 發展，人類並不需要應對自然狀況下的天敵。原本保守的天敵防禦環路可能被應用於(yu) 應對社交壓力等外界刺激。”論文第一作者曾渝婷表示，長期睡眠問題下會(hui) 導致心理健康受到影響，甚至造成抑鬱症等精神疾病的發生。

　　為(wei) 精神類疾病治療找到潛在靶點

　　如果說快速眼動睡眠的功能與(yu) 逃避天敵有關(guan) 的話，那麽(me) 長期天敵壓力應激下小鼠是否會(hui) 發生快速眼動睡眠結構的變化？

　　對此，研究人員使用大鼠對小鼠進行慢性長期壓力模擬實驗，發現在長期壓力應激下，小鼠的快速眼動睡眠結構顯著改變，表現為(wei) 快速眼動睡眠時間的延長以及睡眠的片段化。

　　“同一群神經元同時調控睡眠和本能防禦行為(wei) ，而不是進化出兩(liang) 套相對獨立的神經調控網絡，這在演化上講是極其重要的。進化就像是建築師在古老的建築上進行加工，而不是從(cong) 零開始重新設計一個(ge) 建築。”論文通訊作者王立平表示。

　　複旦大學基礎醫學院副院長、藥理學係主任黃誌力表示，此項研究也提示了這一“共享”神經環路可能是帕金森病人接受丘腦底核深部腦刺激治療時造成抑鬱情緒和睡眠狀態改變的原因，為(wei) 共患睡眠障礙及本能恐懼失調相關(guan) 精神疾病的治療提供了潛在靶點。

　　中國人民解放軍(jun) 陸軍(jun) 軍(jun) 醫大學教授胡誌安表示，該研究提示快速眼動睡眠重要功能之一是“在保持睡眠的同時，使個(ge) 體(ti) 具備對環境威脅保持警覺和反應的能力”。這是一個(ge) 非常有價(jia) 值的科學發現，有望拓展人們(men) 對睡眠功能機製的認知，並為(wei) 理解睡眠障礙的機理提供重要的科學依據。