通過調整腦細胞小鼠睡眠時間減少6小時後第二天依然精神抖擻
通常情況下,長時間保持清醒會導致需要額外的睡眠。但研究人員剛剛發現,激活小鼠體內的星形膠質細胞,可使囓齒類動物比平時多保持6 小時清醒,而且沒有明顯的睡眠欠賬。這一發現有助於提高輪班工人或其他工作時間不正常的人的工作效率、安全和健康。
任何一個曾經帶著哭鬧的孩子熬夜或腦部壓力過大的人都知道,睡眠不足會讓第二天格外困倦。然而,在小鼠身上進行的研究卻顛覆了失眠和疲倦之間這種看似永恆不變的關係。
華盛頓州立大學(WSU)的研究人員重點研究了被稱為星形膠質細胞的星形腦細胞。多年來,這些非神經元細胞在某種程度上一直被研究人員所忽視,因為人們認為它們只不過是將大腦連接在一起的一種生物粘合劑。事實上,它們的名字來源於拉丁語中的”星形膠水”。
但同樣來自西悉尼大學的先前研究表明,這些細胞實際上通過一種稱為鈣信號轉導的過程在睡眠中發揮作用。在更早的研究中,華盛頓大學的一個研究小組表明,星形膠質細胞在調節囓齒動物的時間感方面發揮作用。最近的研究將星形膠質細胞與調解運動對大腦的影響和控制大腦炎症聯繫在一起。
在目前的研究中,研究小組激活了小鼠大腦中位於基底前腦的星形膠質細胞,該區域與睡眠週期和睡眠需求有關。結果是,小鼠在正常睡眠時間內保持清醒了六個小時。但最引人注目的是,這些小鼠並沒有表現出任何通常伴隨著錯過睡眠而出現的腦霧和身體乏力的跡象。
資深作者馬科斯-弗蘭克(Marcos Frank)說:”延長清醒時間通常會增加睡眠時間和強度,但我們在這項研究中看到的是,儘管增加了數小時的清醒時間,這些小鼠在睡眠時間和強度方面與休息良好的對照組並無不同。這為我們提供了一種可能性,即有朝一日我們可能會針對星形膠質細胞採取乾預措施,以減輕長時間覺醒帶來的負面影響。 “
研究人員說,這種干預措施可以幫助那些經常睡眠不足的人–比如那些上夜班的人–更好地應對不規律作息帶來的影響。
下一步,研究人員計劃進行更多的囓齒動物研究,以了解星形膠質細胞的激活如何影響其他生物功能,包括免疫反應、學習、記憶和注意力。
該研究成果已發表在《神經科學雜誌》上。