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​Current Biology丨当危险来临时,大脑如何迅速将我们从睡梦中唤醒?

BioArt  · 公众号  · 生物  · 2024-10-19 08:51
    

主要观点总结

美国南加州大学张砺和陶慧中教授团队在Current Biology上发表研究,揭示了大脑中脑乔中央灰质(PCG)在声音诱导觉醒过程中的关键作用。研究不仅探讨了大脑在危险情况下的快速反应机制,还表明PCG在调节正常的睡眠-觉醒周期中的重要性。该发现为理解和治疗睡眠障碍提供了新的研究方向。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及目的

长期困扰神经科学家的问题是,为什么动物在面临外界危险时,能够几乎瞬间从睡眠中醒来。这项研究旨在深入探讨这一现象,并揭示相关机制。

关键观点2: 研究主要内容

研究重点关注了PCG在声音引发觉醒中的关键作用,通过多项实验测试了PCG在不同睡眠阶段的作用,包括使用脑电图和肌电图监测小鼠的睡眠/觉醒状态,以及通过光遗传学抑制和激活PCG谷氨酸能神经元的活动来观察对觉醒的影响。

关键观点3: 研究发现及意义

研究发现PCG在声音引发的快速觉醒中扮演重要角色,其谷氨酸能神经元的活动受到睡眠/觉醒状态的动态调节。此外,抑制PCG谷氨酸能神经元的活动会减少小鼠的清醒时间,而增加非快速眼动睡眠时间。研究还确定了PCG谷氨酸能神经元主要通过向特定下游投射区域传递信号来促进觉醒。


文章预览

大脑如何在睡眠时快速察觉外界危险信号?当突如其来的声音或危险信号来临时,动物为什么能在几乎瞬间从睡眠中醒来?这个问题长期困扰着神经科学家。 近日,来自美国南加州大学 张砺 和 陶慧中 教授团队在 Current Biology 上发表题为 A distributed auditory network mediated by pontine central gray underlies ultra-fast awakening in response to alerting sounds  的一项最新研究深入探讨了这个现象,并 揭示了大脑中脑乔中央灰质(Pontine central gray, PCG)在声音诱导觉醒过程中的关键作用。 这项研究不仅揭示了大脑在危险情况下的快速反应机制,还表明PCG在调节正常的睡眠-觉醒周期中也扮演着重要角色。该发现为理解和治疗睡眠障碍提供了新的研究方向。 听觉系统在睡眠期间起着关键的守护作用,提醒动物潜在的危险 (如接近的捕食者) ,并促进快速觉醒。然而,负责声音 ………………………………

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