
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
Nature子刊:调节睡眠-觉醒节奏的脑细胞
【字体: 大 中 小 】 时间:2022年10月13日 来源:Nature Communications
编辑推荐:
维也纳医科大学大脑研究中心的一个研究小组在大脑中发现了一种特定的细胞群,该细胞群负责由精神兴奋剂引起的睡眠-觉醒节奏的变化。下丘脑中由分子定义的细胞群构成了调节大脑昼夜节律的控制点,并通过其活动控制精神兴奋剂的作用。通过这种神经机制,精神兴奋剂可以导致警觉性和活跃性的增加,即使是在昼夜节律的休息和睡眠期间。
维也纳医科大学大脑研究中心的一个研究小组在大脑中发现了一种特定的细胞群,该细胞群负责由精神兴奋剂引起的睡眠-觉醒节奏的变化。下丘脑中由分子定义的细胞群构成了调节大脑昼夜节律的控制点,并通过其活动控制精神兴奋剂的作用。通过这种神经机制,精神兴奋剂可以导致警觉性和活跃性的增加,即使是在昼夜节律的休息和睡眠期间。
昼夜节律是动物在大约24小时内同步其生理过程的能力。这包括作为中心调节因素的睡眠-觉醒节奏。控制这一大脑功能的中心位于下丘脑。睡眠-觉醒周期不规律的人,无论是由于夜间活动还是由于时差,通常使用精神兴奋剂来补偿昼夜节律的变化,纠正他们的睡眠节奏。
由维也纳医科大学大脑研究中心分子神经科学系Tibor Harkany和Roman Romanov领导的研究小组现在已经能够在下丘脑中确定一个分子定义的细胞群(Th+/Dat1+),该细胞群负责由精神兴奋剂引发的活动模式的昼夜变化。众所周知,一些日常节律长期紊乱的人,比如飞行员,会使用精神兴奋剂安非他命,以便在生理上预定的休息时间也能保持清醒和活跃。Tibor Harkany和Roman Romanov团队的新研究现在在老鼠模型上测试并描述了这种效应。
为此,化学遗传学、光遗传学和行为学方法被用来识别下丘脑中对兴奋剂有直接反应的细胞组。研究小组进一步揭示了这些细胞嵌入其中的功能电路。他们能够识别侧隔,大脑中调节自主过程和控制运动的区域,作为另一个重要的大脑区域,参与安非他命诱导的调节过程。
“我们可以定义大脑的一个新区域,即侧隔,它通过多巴胺受体的活动参与昼夜节律,在那里精神兴奋剂可以发挥其刺激作用。如果那里的受体受到抑制或刺激,就会直接影响生物体的活动,”罗曼·罗曼诺夫解释说
“我们关于昼夜节律调节模式的新发现为精神兴奋剂功能效应的新研究提供了起点,”Tibor Harkany补充道,“随着侧隔受体的识别,我们为开发新的治疗方法来治疗与过度活跃或昼夜节律活动模式转变相关的疾病开辟了新的可能性。
精神兴奋剂诱发小鼠过度运动的下丘脑多巴胺位点