生物钟不变，睡多或睡少取决于一种细胞

　　

好的睡眠大概需要8个小时。当你躺在床上准备入睡时你可能会奇怪：人类身体如何从活跃的清醒状态进入一段近乎瘫痪的睡眠状态？

洛克菲勒大学的科学家最近在《Cell Reports》发文，他们找到了控制机体从活跃到静止的细胞——神经胶质细胞，在近年来神经胶质细胞越来越长的功能列表上又添了一笔。

这项利用模式动物线虫（C. elegans）所做的研究为人类神经胶质细胞功能提供了新的见解——负责运动和睡眠之间的微妙转变。

嗜睡的线虫

C. elegans有一类被称为CEPsh的神经胶质细胞，它们选择围绕神经元之间的连接“突触”生长。洛克菲勒教授Shai Shaham和其研究伙伴Menachem Katz对这些细胞产生了兴趣，因为他们发现，CEPsh似乎与星形胶质细胞有许多共同特征，一些科学家们怀疑星形胶质细胞可以调节人类和其他脊椎动物睡眠。

研究小组构建了缺乏CEPsh细胞的线虫，然后监视线虫活动。他们注意到，虫子们经常在一段时间内突然静止几秒钟到几分钟，这对线虫来说是一种不同寻常的行为（如下动图）。

“我们整天观察线虫，当它们在寻找食物时很少停下来。缺乏CEPsh细胞的线虫的这种异常在我们看来就是：它们似乎是嗜睡的，”Katz说。

研究人员还在昏睡状态发现了一种睡眠相关的蜕皮。缺乏CEPsh细胞的线虫比正常线虫更早睡，而且总体睡眠时间更长。换句话说，缺少CEPsh细胞的线虫似乎有增加睡眠的倾向。

“它们就像没长大的孩子，”Shaham说。

科学家们还注意到，经过改造的线虫比对照线虫成熟的速度慢。他们对这一结果感到惊讶，这表明健康发育与健康的睡眠模式息息相关。

昏昏欲睡的突触

接下来，研究小组检查了CEPsh覆盖的神经元突触，具体来说分别是参与睡眠的神经元ALA和控制运动的神经元AVE。他们发现当ALA活跃时，AVE就不能工作。

Katz和Shaham认为，ALA是线虫明显更困倦的原因。当他们移除缺乏CEPsh细胞的线虫的ALA神经元后，这些线虫不再表现出奇怪的行为，它们的运动、睡眠和发育都恢复了正常。

这些结果表明，当缺乏CEPsh细胞时，ALA持续抑制AVE，从而使动物不适时的不爱运动。但是，当CEPsh细胞存在时，它似乎可以抵消ALA神经元的作用，利于正常运动。动物需要运动，神经胶质细胞对确保AVE不听ALA的“话”很重要。

此外，Katz和Shaham发现ALA抑制运动但AVE并非完全去活化，换句话说，它无需一个常规的神经元活动解偶和运动输出。“这是一个非常令人兴奋的概念，”Shaham说。

“人生三分之一以上都在睡觉，但我们还没有真正理解睡觉它有什么用，我们不明白它是如何运作的，”Shaham说。“我们很高兴地在线虫中发现，如果睡眠紊乱，动物就不能正常发育。这是一个重要的基础控制进程。”

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原文检索：Glia Modulate a Neuronal Circuit for Locomotion Suppression during Sleep in C. elegans

（生物通：伍松）