鲜为人知的脑细胞可能是保持清醒而不影响认知和健康的关键

作者：华盛顿州立大学朱迪斯-范东根

新的动物研究表明，很少被研究的被称为星形胶质细胞的脑细胞是控制睡眠需求的主要角色，也许有一天能帮助人类在更长时间内保持清醒，而不会产生精神疲劳和身体健康受损等负面影响。

这项发表在《神经科学杂志》上的研究发现，激活这些细胞能让小鼠在正常休息时保持清醒数小时，而不会让它们更容易入睡。

"这项研究的资深作者、华盛顿州立大学埃尔森-S-弗洛伊德医学院教授、神经科学家马科斯-弗兰克说："延长清醒时间通常会增加睡眠时间和强度，但我们在这项研究中看到的是，尽管增加了几个小时的清醒时间，这些小鼠在睡眠时间和强度方面与休息良好的对照组并无不同。"这为我们提供了一种可能性，即有朝一日我们可能会针对星形胶质细胞采取干预措施，以减轻长时间清醒带来的负面影响。

弗兰克设想，这可能包括一些药物，可用于提高轮班工人和其他长时间或零散工作的人员（如急救人员和军人）的工作效率、安全和健康。睡眠不足和睡眠时间不当已被证明会影响各种关键过程，包括注意力、认知、学习、记忆、新陈代谢和免疫功能。

星形胶质细胞是一种与神经元相互作用的非神经元细胞，神经元是将易于测量的电信号从大脑传输到身体其他部位的脑细胞。星形胶质细胞以前被认为只是把大脑粘在一起的 "胶水"，但最近的研究表明，它们通过一种更微妙、更难测量的过程--钙信号转导--在各种行为和过程中发挥着积极作用。

其中包括西悉尼大学之前的一项研究，该研究表明，抑制整个大脑中星形胶质细胞的钙信号传导会导致小鼠在睡眠不足后产生更少的睡眠需求。

在这项研究中，研究人员特别观察了前脑基底的星形胶质细胞，众所周知，这个脑区在决定睡眠和清醒时间以及睡眠需求方面起着至关重要的作用。

他们利用化学遗传学--一种控制和研究脑细胞内信号通路的方法--激活了这些星形胶质细胞，并发现这导致小鼠在正常睡眠时间内保持清醒6小时或更长时间。更重要的是，研究人员并没有发现小鼠的睡眠时间或睡眠强度会因为增加了清醒时间而发生预期的变化。

"第一作者、俄亥俄州立大学神经科学助理教授阿什利-英吉欧西（Ashley Ingiosi）说："我们的研究结果表明，我们对睡眠的需求不仅仅是先前觉醒时间的函数，也是由这些长期被忽视的非神经元细胞驱动的。"我们现在可以开始确定星形胶质细胞如何与神经元相互作用来触发这种反应，以及它们如何驱动大脑不同部位的睡眠表达和调节"。

下一步，研究人员计划在小鼠身上进行行为测试，以确定激活基底前脑星形胶质细胞诱导觉醒可能会如何影响睡眠需求之外的其他过程，如注意力、认知、学习、记忆、新陈代谢和免疫功能。为了至少说明对注意力和认知的潜在影响，他们在这项研究中观察了这两个过程的脑电图标记，发现它们与休息良好的对照组相似。

(责任编辑：泉水)

搜索

热门标签:

鲜为人知的脑细胞可能是保持清醒而不影响认知和健康的关键