沉迷做夢?最新《科學》找到了進入夢鄉的“鑰匙”
每晚,當你陷入深沉的睡眠,大腦會逐步進入不同的活動階段。其中有一個階段,大腦格外活躍,經常自編自導,製造出各種各樣或離奇或甜美的夢境。這個階段,由於眼球會快速移動,研究睡眠的科學家稱其為“快速眼動期”(rapid eye movement,REM)。
REM睡眠階段通常發生在幾段由淺入深的非REM(NREM)睡眠之後,隨後再次進入NREM睡眠階段,交替進行。這個循環一直持續到醒來。
最近,科學家們找到了大腦進入夢鄉的“鑰匙”。頂尖學術期刊《科學》新發表的一篇研究論文中,日本筑波大學的科學家發現,大腦的愉悅信號——多巴胺水平在關鍵區域升高,是啟動REM睡眠階段的關鍵。
說到多巴胺,很多人並不陌生。作為一種神經遞質,多巴胺可以調節神經細胞的活動,使我們感到愉悅,因此促進多巴胺分泌的東西(比如巧克力)容易讓人沉迷,甚至成癮。多巴胺還與運動和行為能力息息相關,帕金森病患者由於多巴胺分泌減少,會出現動作遲緩、震顫等運動障礙。
而在這項研究中,科學家們通過在體神經記錄、光遺傳學操作等技術手段,發現在關係到情緒處理的腦區——基底外側杏仁核(basolateral amygdala,BLA),短暫增加的多巴胺會作用於表達多巴胺受體Drd2的神經元,讓小鼠進入REM睡眠階段。
▲記錄小鼠覺醒-睡眠週期狀態轉換時基底外側杏仁核的多巴胺水平變化,發現從NREM過渡到REM前有短暫的高峰(圖片來源:參考資料[2])
進一步研究發現,這個大腦區域的多巴胺變化不僅負責在“正常”的睡眠過程中從NREM睡眠階段過渡到REM睡眠,還為一類叫做發作性睡病(narcoleptics)的睡眠障礙提供了新的見解。發作性睡病有一個典型症狀被稱為“猝倒發作”,患者的大腦在清醒時突然進入REM睡眠,肌肉無力,失去對動作姿勢的控制。
研究人員在發作性睡病模型小鼠中展開了實驗。這些小鼠因缺少食慾素(orexin,一種調節食慾和清醒狀態的神經肽),會出現類似猝倒發作的行為。給這些小鼠餵食巧克力後,它們猝倒發作的次數增加。而研究人員觀察到,這些小鼠在猝倒發作之前,基底外側杏仁核的多巴胺水平有明顯增加;相比之下,對照組的野生型小鼠中沒有這種變化。
這些結果一致表明,基底外側杏仁核中的多巴胺信號傳導在啟動REM睡眠中有關鍵作用。
《科學》雜誌同時發表了相關評論文章,專家們在文中指出,這一新發現為治療各種REM睡眠障礙提供了方向。例如涉及多巴胺信號被破壞的帕金森病,有一類常見的早期症狀就在是REM睡眠階段出現驚叫、拳打腳踢等異常行為,而針對基底外側杏仁核中表達DRD2的神經元,提供了開發新的藥物靶標。