腦中奇特線路讓大腦部分休息部分清醒

大腦結(jié)構(gòu)(新浪科技配圖)
文章來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)
談到睡眠,人們一般認(rèn)為大腦要么醒著,要么睡著。據(jù)美國(guó)麻省理工學(xué)院網(wǎng)站最新消息,該校神經(jīng)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)腦中有一個(gè)奇特線路,能讓一小部分腦區(qū)進(jìn)入睡眠或變遲鈍,而其余部分仍保持清醒。
這一線路始于丘腦網(wǎng)狀核(TRN),TRN將信息傳遞給丘腦再到腦皮層,誘發(fā)慢波包,慢波是神經(jīng)元被短暫抑制時(shí),腦活動(dòng)產(chǎn)生的震蕩,是深睡的標(biāo)志?;杳院鸵话懵樽頎顟B(tài)下也會(huì)發(fā)生慢振蕩,這種腦波與醒覺(jué)下降有關(guān)。TRN活動(dòng)達(dá)到一定程度,這些波就會(huì)控制整個(gè)大腦。而TRN可能也是缺乏睡眠者會(huì)短暫走神,但又能努力保持清醒的原因。
研究人員認(rèn)為,TRN可能通過(guò)協(xié)調(diào)不同腦區(qū)之間的慢波,促進(jìn)它們共享信息,以此幫大腦鞏固新記憶。MIT頭腦與認(rèn)知科學(xué)系勞拉·劉易斯說(shuō),在睡眠中,可能某些特殊腦區(qū)同時(shí)有慢波,因?yàn)樗鼈冃枰粨Q信息,而其他腦區(qū)沒(méi)有。
目前,大部分睡眠研究集中在睡眠全腦控制方面,而這只是整個(gè)大腦都被慢波覆蓋的情況。最近研究表明,睡眠被剝奪的動(dòng)物表現(xiàn)出部分腦區(qū)出現(xiàn)慢波,而它們?nèi)允乔逍训模@表明大腦能局部地控制醒覺(jué)性。
MIT團(tuán)隊(duì)開(kāi)始針對(duì)TRN研究醒覺(jué)或睡意的局部控制。利用光基因?qū)W技術(shù)激活或抑制神經(jīng)元,研究人員發(fā)現(xiàn),如果輕微刺激清醒小鼠的TRN,其皮層的一小部分會(huì)出現(xiàn)慢波;隨著刺激增強(qiáng),整個(gè)皮層都會(huì)出現(xiàn)慢波。劉易斯表示,當(dāng)誘導(dǎo)這些慢波遍布整個(gè)皮層時(shí),小鼠開(kāi)始變得昏昏欲睡,它們不再跑動(dòng),肌肉也松弛下來(lái)。這表明,TRN對(duì)大腦的局部控制起著微調(diào)作用,能增加或減少特定區(qū)域的慢波,讓這些區(qū)域能互相溝通,或在大腦昏昏欲睡時(shí)誘導(dǎo)這些區(qū)域降低醒覺(jué)性。
理解大腦如何控制醒覺(jué),有助于研究人員設(shè)計(jì)新型安眠藥和麻醉劑,產(chǎn)生更像自然睡眠的狀態(tài)。
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