综述:运动控制在所有状态中的调控

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Médecine du Sommeil

编辑推荐:

  这篇综述深入探讨了哺乳动物不同警觉状态(觉醒、慢波睡眠SL和快速眼动睡眠SP/REM)下运动控制的神经机制,重点解析了α运动神经元(MN)通过整合兴奋性/抑制性突触输入调控肌肉活动的动态过程,特别揭示了SP期脑干抑制回路缺陷与孤立性REM睡眠行为障碍(iRBD)及1型发作性睡病的关联性。

  

Résumé

哺乳动物的运动活动在昼夜节律中受到精确调控,其机制与觉醒、慢波睡眠(SL)和快速眼动睡眠(SP)三种警觉状态密切相关。α运动神经元(MN)通过整合来自运动执行结构和调制结构的兴奋性突触输入,驱动不同运动行为。SL期(尤其是深慢波睡眠)兴奋性输入大幅减少,导致MN活性降低和全身肌肉松弛;SP期则因脑干局部抑制回路的主动抑制叠加兴奋性输入减少,产生特征性肌肉弛缓(atonie)。该抑制回路的功能异常与两种睡眠疾病——孤立性REM睡眠行为障碍(iRBD)和1型发作性睡病的运动症状相关。

Introduction

哺乳动物的昼夜节律由觉醒-SL-SP三阶段构成:觉醒期以高环境反应性和多样运动为特征;SL期表现为脑电慢波(EEG高幅低频)和运动减少;SP期则以去同步化快波脑电、快速眼动(REM)和骨骼肌弛缓为标志。肌电图(EMG)研究揭示,SL期肌肉张力残余仍存,而SP期肌电活动进一步减弱至弛缓状态(除膈肌和眼外肌外),这种"脑活跃-肌麻痹"的悖论组合正是"paradoxal"命名的由来。

MN作为运动控制的最终执行者,其放电模式受突触输入动态调节:觉醒期接受多源兴奋性输入驱动运动;SL期输入强度降低;SP期则叠加了脑干抑制性神经元的甘氨酸能/GABA能投射(如腹内侧延髓的GABA/glycine神经元)形成双重抑制。

Activité des motoneurones au cours des états de vigilance

Pendant l’éveil
MN接受来自皮层运动区、基底神经节和脑干运动核团的谷氨酸能兴奋性输入,同时受5-HT能(中缝核)、去甲肾上腺素能(蓝斑)等调制系统调节,实现精细运动控制。

Pendant le sommeil
SL期:MN兴奋性输入减少与睡眠慢波振荡同步,运动反射(如Hoffmann反射)阈值升高。
SP期:脑干巨细胞核(nucleus magnocellularis)通过释放甘氨酸/GABA强烈抑制MN,其机制涉及谷氨酸能亚乳突核(sublaterodorsal nucleus)对抑制神经元的驱动。动物模型显示,该通路损伤会导致SP期肌张力保留甚至梦境演绎行为。

Conclusion

运动调控与警觉状态的耦合是神经科学的经典范式。SP期弛缓的丧失提示抑制回路缺陷,而iRBD与发作性睡病可能涉及不同分子靶点(如前者与α-synuclein病理相关,后者与下丘脑食欲素神经元缺失有关)。未来研究需阐明这些差异的临床意义,为睡眠运动障碍提供精准治疗策略。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号