会议报道|神经元如何调节睡眠与觉醒？与青年学者一起探索昼夜节律

睡眠是机体不可或缺的生理需求，睡眠科学也已成为生命科学领域最热门的研究方向之一，它不仅与群众心身健康密切相关，而且关系到军事安全、交通安全、航空航天安全、工业安全等国民经济和国防建设的方方面面。相信睡眠学科将随着科技进步和经济社会发展而得到进一步重视和长足发展。

2022 年9月2日至4日，由中国睡眠研究会主办，四川大学华西医院承办的中国睡眠研究会第十四届全国学术年会在四川省成都市环球中心盛大召开。3日，复旦大学的董辉博士，浙江大学脑科学与脑医学学院的孙利利博士，中国科学院深圳先进技术研究院的曾渝婷研究员，天津医科大学总医院空港医院的神经内科主治医师张轩共同围绕睡眠神经机制研究和睡眠相关疾病问题，作了精彩的主题报告，广州医科大学附属脑科医院睡眠与节律医学中心主任张继辉担任本场会议的主持人。中国睡眠研究会理事长、复旦大学药理学系主任黄志力教授出席了本次会议。

本次会议由天桥脑科学研究院（Tianqiao & Chrissy Chen Institute, TCCI）旗下苏格拉底实验室（Socratic Lab）内容团队提供独家报道。

董辉 —— 纹状体多巴胺受体D1阳性神经元调控觉醒

复旦大学的董辉博士分享了关于纹状体多巴胺受体D1阳性神经元调控觉醒及神经环路机制的研究工作。相关研究成果在2022年1月12日以“纹状体多巴胺D1受体阳性神经元促进小鼠觉醒”为题，在线发表于Current Biology。

图片来源：会议材料

帕金森病是一种神经退行性疾病，其特征为基底神经节（Basal ganglia, BG）多巴胺能细胞进行性丢失。背侧纹状体作为BG的主要信息入口，整合谷氨酸、多巴胺、腺苷等睡眠觉醒相关的神经递质及调质信息，过往研究认为背侧纹状体可能调控睡眠觉醒行为。

董辉团队利用光遗传学、化学遗传学、光纤钙信号测定神经元活性和脑电/肌电记录等方法研究了背侧纹状体D1R神经元调控睡眠觉醒的作用及神经环路。结果提示，纹状体D1R 神经元参与调控觉醒。同时，研究进一步发现纹状体 D1R 神经元整合上游信号，可通过下游核团（苍白球和黑质）调控小鼠觉醒。

董辉表示，这一研究也为相关疾病伴发睡眠障碍的治疗提供了潜在策略。

孙利利 —— 果蝇中央脑区维持睡眠的昼夜节律神经环路机制

孙利利博士分享了关于果蝇中央脑区维持睡眠昼夜节律神经环路机制的研究工作。

图片来源：会议材料

动物的睡眠受到生物钟的调节，然而，昼夜节律神经元和促睡眠脑区之间是否形成维持睡眠的正循环回路尚有待研究。本研究揭示的果蝇脑中正循环回路由三个层级的神经元组成：DN1s、APDN3s和CLs。APDN3s是昼夜节律元DN1s和非节律神经元CLs之间的纽带，后者同时又和MB γ叶紧密连接，共同参与睡眠调控。

孙利利表示，这项研究首次证实了果蝇大脑内一个包含节律神经元的正反馈回路，它们调节高级脑区蘑菇体（Mushroom bodies，MB）的活性，对于维持睡眠深度起着重要的作用。

研究所揭示的正循环神经回路是一个突破性的发现，它使人们对睡眠和昼夜节律调节的神经机制有了较为全面的了解，还为深度睡眠和高级认知功能之间的关系提供了一个引人入胜的新视角。

曾渝婷 —— 丘脑底核CRH神经元调控快速眼动睡眠面对威胁的适应性反应

中国科学院深圳先进技术研究院的曾渝婷研究员分享了关于丘脑底核CRH神经元调控快速眼动睡眠面对威胁的适应性反应的研究工作。

图片来源：会议材料

在这项研究工作中，曾渝婷和团队精细地解析了丘脑底核CRH神经元及神经环路调控机体快速眼动（REM）睡眠及觉醒状态下对天敌刺激的响应，揭示了调控REM睡眠与本能防御行为之间存在着“共享神经环路”。此项研究也提示了这一“共享神经环路”可能是帕金森病人接受丘脑底核深部脑刺激治疗时造成抑郁情绪和睡眠状态改变的原因，为共患睡眠障碍及本能恐惧失调相关精神疾病的治疗提供了潜在靶点。

过往研究提示REM睡眠和压力相关精神疾病有高共患率，曾渝婷认为，研究结果提供了这一现象可能的演化角度解释，并揭示其神经机制。她提到由这项研究可以追问，是否可以通过对睡眠和恐惧“共享”环路的调控实现对精神疾病的治疗，她表示会继续探索这个问题。

过去半个世纪以来，人们对快速眼动睡眠的功能一直不确定。该研究提示REM睡眠重要功能之一是在保持睡眠的同时，使个体具备对环境威胁保持警觉和反应的能力。有望拓展人们对睡眠功能机制的认知，并为理解睡眠障碍的机理提供重要的科学依据。

张轩 —— 特发性快速眼动睡眠行为障碍患者皮层下核团脑铁含量和体积评价

天津医科大学总医院空港医院的神经内科主治医师张轩分享了关于特发性快速眼动睡眠行为障碍（iRBD）患者皮层下核团脑铁含量和体积评价的研究工作。

图片来源：会议材料

张轩表示，铁代谢异常是α-突触核蛋白病研究的热点问题，铁过载可导致神经功能障碍，核磁黑质背外侧高信号（N1征）缺失是反映PD患者病理改变的影像学标志之一。寻找iRBD中高风险转化者的生物标记物，有助于优选疾病修饰治疗的人群，对于延缓α-突触核蛋白病的发展具有重大意义。张轩医师表示，研究关注iRBD患者N1征缺失比例，定量评价iRBD患者皮层下核团脑铁含量和体积，进一步探索了皮层下核团脑铁含量与iRBD患者的认知和运动功能受损的关系。

研究结果发现，iRBD患者N1征缺失比例增高，右侧尾状核体积减少，iRBD患者的认知和运动功能下降与皮层下核团铁沉积增加有关。因此N1征缺失有望成为监测iRBD疾病转化的早期影像学标志。

本次会议由青年科学家主导，充分体现了会议对睡眠科学领域青年研究者的支持与关注。会上，青年学者讨论了睡眠领域的前沿研究热点，睡眠觉醒的神经机制进行了深入的讨论，展望了未来睡眠研究的发展。在主讲人及与会听众的热烈讨论交流中落下了帷幕。

来源：Nextquestion