眼中感光细胞可控制睡眠

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2008年12月05日 来源:科学时报

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该发现有助于开发控制睡眠和清醒的新药

 


    牛津大学的研究人员发现眼部的神经细胞可以根据我们所处环境的明暗度来控制睡眠深度。(图片提供:Corbis)

长时间的工作、不规律的生活、繁忙的社会活动,这些都意味着许多人没有足够的睡眠时间。睡眠障碍与一系列的健康问题有关,如抑郁、免疫受损以及致命的癌症。然而英国研究人员日前发现,眼部的神经细胞可以根据人体所处环境的明暗度来控制睡眠深度。科学家指出,这些细胞直接调节着脑部睡眠中枢的活动,因此,这一发现为开发药物从而控制睡眠和清醒提供了新的目标。
 
据英国媒体报道,免疫系统、认知能力和精神状态都要受到睡眠—觉醒周期的影响。人们已经开发了许多药物来改善睡眠—觉醒周期,但是这些药物都带有刺激性,是以化学方式来对脑部不同区域产生影响,同时还有副作用。
 
“睡眠和各种形式的睡眠障碍已成为21世纪的一个巨大问题。”英格兰牛津大学纽菲尔眼科医学实验室负责该项研究工作的Russell G Foster教授这样说,“我们长时间和不断变化的工作形式、繁忙的事务使本应该排在首位的睡眠质量降低了。”
 
光线的有无可以影响睡眠和清醒的程度,这就是为什么光线暗淡的房间会让人有昏昏欲睡的感觉,而光线明亮的房间则会让人感觉清醒。长期以来,已有证据表明,明亮的光线比暗淡的光线更能让人反应灵敏,工作更加有效率,但是直到现在也很少有人知道其背后的机制到底是什么。
 
Foster指出:“我们已经发现了一种调节睡眠和清醒的新途径,如果能够通过药物来模仿光线原理,就可以用‘开关’的方式来控制睡眠。”此前,Foster和他的同事们发现眼部有一组视网膜感光神经细胞。研究小组在视网膜神经节细胞已经于进化中被关闭的老鼠身上进行试验,发现光线对睡眠和清醒的影响在这些老鼠身上消失了。
 
老鼠是夜行动物,它们对光线的反应与人类恰恰相反。它们在黑暗中会警醒且活跃,但是在光线充足的地方却要睡觉。牛津大学的研究小组对处于黑暗中的老鼠进行了4个小时的录像,并监测它们的肌肉和脑部活动。随后,研究人员将灯光打开1个小时,15到20分钟后,对照组的老鼠开始睡觉。然而关闭感光视网膜神经节细胞的老鼠则没有出现这些反应——在灯光开着的时间里,老鼠一直处于清醒状态。
 
“这对老鼠完全没有影响,这是一个明显而又让人惊讶的结果。”Foster补充说。研究人员能够在大脑中追踪这种睡眠路径。他们表示,脑部的两个促睡中枢直接受这些细胞的控制,从而开始或结束睡眠。在进一步解释调节睡眠和清醒的整个感光系统时,研究人员发现了一种可以为控制人类睡眠和清醒提供新的治疗目标的途径。
 
《科学时报》 (2008-12-4 A3 国际)

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