斯坦福大学研究揭示：睡眠质量下降的神经密码

斯坦福大学研究揭示：睡眠质量下降的神经密码

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https://book.douban.com/subject/30351542//

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https://m.medsci.cn/article/show_article.do?id=b6348595119a

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“年纪越大，觉越少”是许多人都曾注意到的现象。随着年龄的增长，不少人都会发现自己的睡眠质量开始下降，夜间容易醒来，而且醒来后很难再次入睡。这种现象背后，其实隐藏着复杂的神经生物学机制。近日，斯坦福大学医学院的一项研究为我们揭示了这一现象背后的科学原理。

斯坦福大学医学院的研究团队通过实验发现，随着年龄的增长，大脑中一种名为Hcrt（下丘脑分泌素/食欲素）的神经元会发生显著变化，这是导致睡眠质量下降的关键因素。

研究团队使用了年轻小鼠（2-3个月大）和老年小鼠（18个月以上）作为实验对象。他们发现，与年轻小鼠相比，老年小鼠的睡眠模式更为碎片化，特别是在非快速眼动睡眠（NREM sleep）阶段。进一步观察发现，老年小鼠的Hcrt神经元数量显著减少，大约减少了38%。这表明这些神经元在老化过程中非常脆弱。

研究团队通过光纤光度测定技术监测Hcrt神经元的活动，发现老年小鼠在睡眠期间Hcrt神经元的活动更加频繁。具体表现为Hcrt神经元的钙信号（GCaMP6f）在睡眠期间出现更多的瞬时活动，而这些活动与觉醒状态相关联。这表明老年小鼠的Hcrt神经元在睡眠期间更容易被激活，导致睡眠不稳定。

通过光遗传学技术，研究人员发现老年小鼠的Hcrt神经元在光刺激下的反应比年轻小鼠更强，即老年小鼠在光刺激后从睡眠到觉醒的过渡时间更短，且觉醒持续时间更长。这进一步证实了老年Hcrt神经元的过度兴奋性。电生理记录也显示，老年Hcrt神经元的静息膜电位（RMP）去极化，自发性放电活动增加。这意味着老年Hcrt神经元更容易被激活，从而导致睡眠片段化。

通过单核RNA测序和免疫组化分析，研究人员发现老年Hcrt神经元中KCNQ2/3通道的表达显著降低，尤其是KCNQ2通道。KCNQ2/3通道是维持神经元正常兴奋性的关键钾通道，其功能受损导致Hcrt神经元的内在兴奋性升高。

为了验证这一发现，研究人员使用CRISPR/SaCas9技术，在年轻小鼠的Hcrt神经元中特异性地破坏了Kcnq2/3基因。实验结果显示，这些年轻小鼠的NREM睡眠变得不稳定，与老年小鼠的睡眠模式相似。这说明，KCNQ2/3通道的功能受损确实是导致老年小鼠睡眠不稳定的主要原因之一。

研究团队还进行了系统给药实验，发现使用KCNQ2/3通道的激活剂可以改善老年小鼠的睡眠质量，增加NREM睡眠的持续时间和稳定性。相反，KCNQ2/3通道的抑制剂则会增加觉醒时间，导致睡眠不稳定。

这一发现为改善老年人睡眠质量提供了新的思路。未来，科学家们可以基于KCNQ2/3通道开发针对性的药物或基因疗法，帮助老年人重获高质量的睡眠。

除了斯坦福大学的这项研究，其他研究也揭示了睡眠质量下降带来的多重影响。例如，四川大学华西医院的研究发现，长期的睡眠碎片化会导致记忆力下降、代谢紊乱、心血管疾病风险增加等。这些发现进一步强调了改善睡眠质量的重要性。

这项研究不仅揭示了老年人睡眠质量下降的神经生物学机制，还为开发有效的治疗方案提供了科学依据。通过恢复KCNQ2/3通道的功能，未来或许可以开发出针对性的药物或基因疗法，帮助老年人改善睡眠质量。这一突破性的发现，让我们对解决睡眠问题充满了期待。