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为什么会“被热醒”?

2021-03-22 17:07 前瞻网   

 

周末的降温将南方的朋友们从高温中拯救了出来。周一的早上气温极为舒适,想必打工族在起床过程中不出意外地遭遇了一定的困难 。温度降低的时候往往睡得更好,也更容易赖床;太热了又很难入睡,辗转反侧(感谢伟大的空调发明者!)。温度的变化对睡眠的影响是每个人都有切身体会的。环境温度的升高对人类和果蝇的睡眠都有调节作用。虽然已经发现了一些热敏分子和神经元,但将温度感觉整合到睡眠神经回路中的神经机制仍然知之甚少。

为什么会“被热醒”?

近日,由韩俊海教授领导的东南大学生命科技与技术学院研究团队发现,环境温度升高会导致果蝇可逆的睡眠减少并损害睡眠巩固,并揭示了环境温度对于睡眠调控背后的神经机制。

研究发现,将野生型果蝇从22°C转移到27°C可以延长夜间睡眠的潜伏期,减少夜间总睡眠时间,并稍微增加白天总睡眠时间。同时,环境温度的升高缩短了睡眠周期的长度,增加了夜间睡眠周期的次数,这表明在温暖的环境中夜间睡眠的巩固性较差。

对睡眠行为的连续跟踪表明,在经历连续4晚的高温情况下睡眠后,果蝇在温度降至22℃后迅速恢复了其夜间睡眠发作潜伏期和总夜间睡眠时间,以及夜间睡眠发作的长度和次数,但进一步增加了白天的总睡眠时间。这些结果表明,由温度引起的夜间睡眠清醒是可逆的

为什么会“被热醒”?

(论文图文摘要,图源Current Biology

研究结果显示,环境温度的长期增加通过激活果蝇内部的热觉前细胞(ACs)诱导可逆的睡眠减少和睡眠巩固受损。ACs与后背神经元1(DN1p)神经元的一个子集形成突触联系,并释放乙酰胆碱(ACh)以促进清醒。此外,团队还发现这个DN1ps子集通过释放CNMamide(CNMa)神经肽,通过CNMa受体抑制Dh44阳性的脑间副神经元(PI)来促进清醒。研究表明,AC-DN1p-PI神经回路负责将热敏输入整合到睡眠神经回路中,并确定CNMa信号通路是一个新认识的促进清醒的DN1通路。

该研究首次揭示了AC-DN1p-PI神经环路介导的感知环境温度上升-释放CNMa神经肽信号-促进夜晚觉醒的调控过程,为睡眠中的信息整合调控研究提供了新的靶点与方向,为睡眠调控的实际应用又增添了新的理论基础。

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责任编辑: 3976DBC

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