睡眠是一个自主过程，并非总是在我们直接、自愿的控制之下。醒着或睡着，我们通常归属于两个生物调节基本过程：睡眠稳态（sleep homeostasis），即睡眠压力（sleep pressure）；另一个过程被称为昼夜节律（circadian rhythm），更广泛的说法也叫生物钟（body clock）。这两个过程协调一致，才能促进夜间良好的稳定睡眠。

科学家们发现，下丘脑腹外侧视前核（VLPO）在持续睡眠（入睡-保持睡眠）中起关键作用，而下丘脑的侧后部位神经元对保持清醒有用，这些神经元包括LHA脑区的食欲素神经元和TMN脑区的组胺能神经元。迄今为止，科学家对这些脑细胞群之间的确切连结性仍不清楚。

“我们的研究目标是找出觉醒调节相关的重要参与者，”筑波大学的项目领导者Yuki Saito说。他们的最新文章发表于《Journal of Neuroscience》。

“为了实现研究目标，我们重点关注下丘脑神经元、TMN脑区的组氨酸脱氢酶阳性（HDC+）组胺能神经元和LHA脑区的食欲素神经元，”项目共同领导人Takashi Maejima说。

他们采用狂犬病病毒介导的跨突触逆行示踪小鼠下丘脑连接睡眠/觉醒调节神经元细胞群的电路结构和功能。结果发现，觉醒相关神经元受到视前区（包括VLPO区）GABA能神经元（GABAergic neurons）的大量支配。

该小组进一步表征VLPO的GABA能神经元（GABA VLPO神经元），发现它们与下丘脑觉醒相关神经元有直接突触接触。这两组神经元相互重叠，同时受到去甲肾上腺素和5-羟色胺的抑制——表现出VLPO催眠神经元的典型电生理特征。

“综上，我们的发现提供了一个直接证据表明，GABA VLPO神经元和下丘脑觉醒神经元之间存在单突触连接，并识别出了单胺类物质对这条神经元通路的影响，”文章通讯作者Takeshi Sakurai总结。“这一信息对于了解睡眠和清醒机制非常重要，可能将会为提高人类稳固睡眠提供可靠建议。”