揭秘“梦醒时分”的奥妙！中国科学家发现睡眠稳态调节关键神经元(2)

然而，小鼠的快速眼动睡眠时长较短，传统的微透析方法无法对快速眼动睡眠时期的腺苷浓度进行精确测量。得益于该探针的高时间分辨率，徐敏研究组首次发现，腺苷在快速眼动睡眠时期也存在很高的浓度，并且高于清醒和非快速眼动睡眠状态。不仅如此，研究者观察到，腺苷浓度在睡眠时相转变时存在快速的变化，提示其与神经元的活动密切相关。
为了进一步探究腺苷浓度增加与神经元活动的关系，徐敏带领团队探究了基底前脑区两类神经元，即乙酰胆碱能神经元和谷氨酸能神经元与腺苷浓度变化的相关性和因果性。结果表明这两类神经元的钙活动与胞外腺苷浓度高度相关，并且神经活动总是提前于腺苷释放。光遗传激活这两类神经元能引起胞外腺苷浓度不同程度的增加，而谷氨酸能神经元的激活是腺苷浓度增加的主要原因。进一步，研究人员特异性损毁基底前脑区的谷氨酸能神经元，结果表明，胞外腺苷浓度的增加显著低于对照组小鼠。
“以上试验表明，谷氨酸能神经元的活动参与调控胞外腺苷积累过程。”徐敏研究组猜测，基底前脑区谷氨酸能神经元的缺失可能会影响睡眠压力。也就是说，基底前脑区的谷氨酸能神经元是控制睡眠压力的关键神经元，特异性损毁这群神经元可大幅度降低睡眠需求，可以使总体睡眠时间减少20%。“该研究为睡眠紊乱的临床治疗提供了潜在靶点，其中的调控机制也为睡眠紊乱的临床治疗方案的设计提供了新思路”徐敏说。