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研究發現微小的腦核會影響快速動眼期睡眠並影響老化進程

研究發現微小的腦核會影響快速動眼期睡眠並影響老化進程

2023-09-28 Comments 0 Comment

列日大學(University of Liège)的研究人員利用7 特斯拉核磁共振成像(MRI)發現了神經節在調節睡眠,尤其是快速動眼睡眠中的作用。他們發現,這個小腦核的活動與快速動眼期睡眠的品質有關,它的功能會減弱,以啟動和允許快速動眼期睡眠,這種模式在50至70歲的人身上尤為明顯。

列日大學(比利時)研究所的研究小組利用超高磁場7 特斯拉核磁共振成像技術進行的一項研究加深了人們對睡眠調節機制的了解。我們很早就知道睡眠對大腦有益。我們也知道,光不僅能看東西,還能在情緒等其他方面發揮重要作用。

我們不知道的是,這一切是如何在我們的大腦中發生的。列日大學(University of Liège)的研究人員利用GIGA-Centre de Recherche du Cyclotron(迴旋加速器研究中心)平台上的7 特斯拉核磁共振成像儀分別進行了兩項研究,為我們提供了解釋的前提。來自列日迴旋加速器研究中心/活體成像(GIGA-CRC-IVI)的科研團隊剛剛證明,快速動眼睡眠(我們做夢最多的睡眠階段)的品質與腦室小葉的活動有關。這個只有2 公分長麵條大小的小腦核位於大腦底部(腦幹)。在拉丁語中,它的意思是”藍斑”,因其在解剖時呈現的顏色而得名。它向大腦的幾乎所有區域(以及脊髓)投射,分泌一種稱為去甲腎上腺素的神經調節劑。去甲腎上腺素不僅對刺激神經元並使其保持清醒非常重要,而且對記憶、情緒處理、壓力和焦慮等一系列認知過程也非常重要。它的刺激活動必須減弱才能啟動睡眠,停止後才能進入快速動眼睡眠。GIGA CRC-IVI 聯合主任吉勒-范德瓦勒(Gilles Vandewalle)解釋說:”這樣,快速動眼睡眠就可以在沒有去甲腎上腺素的情況下工作,整理出需要在睡眠中保留或消除的突觸,從而迎接充滿新體驗的新一天。”動物研究已經表明,這個小核仁的功能對睡眠和覺醒至關重要。實驗室研究員、發表在《JCI Insight》上的這篇文章的第一作者葉卡捷琳娜-科甚馬諾娃(Ekaterina Koshmanova)解釋說:”在人體中,由於神經核體積小、位置深,傳統的核磁共振成像很難對其進行活體觀察,因此驗證的結果很少。得益於7特斯拉核磁共振成像的更高分辨率,我們能夠分離出該核,並提取出它在清醒狀態下完成一項簡單認知任務時的活動,從而表明我們的小腦外葉在白天的反應越強烈,我們的睡眠品質就越差,快速動眼睡眠的強度就越低。”隨著年齡的增長,這種情況似乎特別明顯,因為只有年齡在50 歲至70 歲之間的人在研究中發現了這種效應,而年齡在18 歲至30 歲之間的年輕人則沒有發現。這項發現可以解釋為什麼有些人會隨著年齡的增長而逐漸失眠。這些初步結果也為未來研究這個小核在睡眠中的活動以及它在失眠和睡眠與阿茲海默症之間的關聯中可能發揮的作用奠定了基礎。同時,同一研究小組也試圖更了解光是如何刺激我們的認知的。光線就像一杯咖啡,幫助我們保持清醒。因此,我們建議晚上不要在智慧型手機和平板電腦上使用過多的光線。這會擾亂我們的睡眠。另一方面,同樣的光線在白天也能幫助我們。許多研究表明,良好的照明可以幫助在校學生、醫院工作人員和病人以及公司員工。在這方面最有效的是光線中的藍色部分,因為我們的眼睛裡有藍光探測器,它會告訴我們的大腦周圍光線的品質和數量。同樣,負責光的這種刺激影響(也稱為光的”非視覺”影響)的大腦區域並不為人所知。Activation-and-Eigenvariate-Extraction-From-the-Two-Regions-of-Interest.webp在7T 磁振造影中,頂葉(A)和丘腦(B)區域在參與者被光照時參與了更複雜的聽覺認知任務。右圖為25 分鐘記錄期間活動的時間過程重構。(C)丘腦不同核團的位置和用於分析的丘腦區域。正是後一區域接收光訊息並改變頂葉區域的活動。圖片來源:列日大學/GIGA CRC IVI”它們很小,位於大腦皮層下,”實驗室的FNRS博士生、發表在《通訊生物學》(Communications Biology)上的文章的第一作者伊萊尼亞-帕帕雷拉(Ilenia Paparella)解釋說。來自GIGA-CRC-IVI 的研究小組再次利用7 特斯拉核磁共振成像技術的高分辨率,證明丘腦是位於胼胝體(連接大腦兩個半球)下方的皮層下區域,在向頂葉皮層傳遞非視覺光資訊方面發揮作用,而頂葉皮質是控制注意力水平的區域。“我們知道它在視覺中的重要作用,但它在非視覺方面的作用還不確定。透過這項研究證明了丘腦刺激頂葉區域,而不是我們想像的相反。對丘腦作用的認識所取得的這些新進展最終將使我們能夠提出照明解決方案,在我們需要完全清醒和集中註意力時幫助認知,或透過放鬆的光線促進更好的睡眠。”

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