快速眼动睡眠的分期及皮层调控机制的阐明

快速眼动（rapid eye movement，REM）睡眠是一种大脑高度活跃、眼球快速移动的特殊睡眠状态，因其常伴随着生动的梦境，也被称之为梦境睡眠。然而，我们仍未理解人为什么会做梦，梦境中活跃的大脑活动有何生物学意义？

中科院脑科学与智能技术卓越创新中心的刘丹倩研究组通过对小鼠的大脑皮层活动进行高时空分辨率的大规模检测，从全局的视角来研究REM睡眠调控和大脑皮层活动之间的关系。研究发现小鼠压后皮层是REM睡眠中大脑皮层活动的核心，其选择性地激活并特异性地起始了跨脑区传播的钙波。在研究人员观察REM睡眠期的小鼠行为时，意外地发现除了间歇性的快速眼动之外，还有着持续的丰富面部运动。基于此发现，研究人员首次定义了REM睡眠的分期——安静期和活跃期，并发现REM睡眠总是从安静期过渡到活跃期。结合双光子成像、机器学习算法和光遗传学等手段，进一步明确了压后皮层的二/三层神经元在REM睡眠分期的编码和调控中的重要作用。相关研究成果以《Cortical regulation of two-stage rapid eye movement sleep》为题，发表于Nature Neuroscience杂志。

该研究首次揭示并定义了REM睡眠的分期及其转换规律，并阐明了分期转换的皮层调控机制，为解析梦境睡眠的复杂性奠定了坚实的基础。

文章信息：

Dong, Y., Li, J., Zhou, M., Du, Y., Liu, D.*. Cortical regulation of two-stage rapid eye movement sleep. Nature Neuroscience (2022). https://doi.org/10.1038/s41593-022-01195-2

作者简介：

刘丹倩，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心研究员、博士生导师。主要研究睡眠和梦境的功能。近年来发表以第一/通讯作者在国际权威期刊上发表多篇高水平研究论文与综述，包括Nature Neurosience (2022), Science（2020）， Annual Review of Neuroscience （2019）， Nature Neuroscience （2016）等。入选了多项人才计划，包括国家自然基金优秀青年基金（海外）等；主持并参与了多项科研任务，包括科技创新2030“脑科学与类脑研究”重大项目、临港实验室求索开放课题、上海市市级重大专项等。邮箱地址：dqliu@ion.ac.cn