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入睡與醒來由神經(jīng)通道調(diào)控

  • 發(fā)布時間：2016-04-16 01:30:34  來源：科技日報  作者：佚名  責(zé)任編輯：羅伯特

　　科技日報北京4月15日電 （記者常麗君）入睡和醒來這一生物鐘轉(zhuǎn)換的神經(jīng)生物機制在很大程度上還是個謎。近日，美國馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院科學(xué)家宣布，發(fā)現(xiàn)了這一過程中的一條關(guān)鍵路徑工作機理，首次從生物物理層面解釋這一過程。

　　研究集中在下丘腦部位的視交叉上核（SCN）區(qū)，這一區(qū)域充當(dāng)著大腦的內(nèi)部時鐘，決定著人們何時想去睡覺、睡多長時間、何時醒來。他們專門研究了SCN區(qū)的BK通道（大電導(dǎo)鈣離子激活鉀通道），該通道在調(diào)控睡眠開關(guān)方面起著重要作用。

　　研究人員發(fā)表在最近的《自然·通訊》雜志上的論文稱，他們研究了白天睡覺、晚上醒來活動的小鼠。該校生理學(xué)副教授安德烈婭·梅瑞迪斯發(fā)現(xiàn)，BK通道在醒來時是活躍的，對小鼠來說，BK通道在晚上活躍而白天不活躍，該通道白天的功能是抑制醒覺。

　　梅瑞迪斯改變了小鼠基因使其BK通道無法封閉，并與正常小鼠對比。通過電極記錄發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因小鼠由于腦中BK通道無法封閉，神經(jīng)活躍度較低，使它們白天的醒覺性更高——這并不正常，因為小鼠一般在白天睡覺。

　　以往科學(xué)家只知道BK通道廣泛分布于各種組織細(xì)胞內(nèi)，調(diào)控著多種重要生理功能，如激活肌肉、控制血壓心率等，腦中的BK通道和神經(jīng)興奮性、運動控制、學(xué)習(xí)與記憶有關(guān)等。本研究第一次證明了抑制BK通道是大腦編碼晝夜節(jié)奏的關(guān)鍵。

　　梅瑞迪斯說，以往人們知道BK通道對整個身體都很重要，但現(xiàn)在有強力證據(jù)證明，它們的本職可能與睡眠周期有關(guān)。腦部晝夜放電模式的關(guān)鍵不在于離子通道數(shù)量，而是通道是否被激活，更重要的是它們能否被抑制。這一發(fā)現(xiàn)具有重要臨床意義，可用于開發(fā)針對生理節(jié)奏的藥物，治療睡眠障礙，調(diào)節(jié)時差、季節(jié)性紊亂等。

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