未定带的GABA能神经元在睡眠觉醒中的作用及其神经环路机制研究文献综述

 2022-12-17 18:59:26

未定带的GABA能神经元在睡眠觉醒中的作用及其神经环路机制研究

文献综述

人类大约三分之一的时间在处于睡眠状态，睡眠是循环出现的一种以意识降低甚至缺失并伴随随意肌活动停止为特征的生物现象。睡眠和觉醒是脑的高级功能，不仅维持着人体生理节律活动，更是影响学习记忆乃至情绪的重要因素[1]。一些睡眠和觉醒障碍如失眠、猝睡症等会严重威胁人类的身心健康。睡眠和觉醒的异常会导致某些精神疾病[2]或者某些精神疾病的特异性表现之一便是睡眠和觉醒的异常[3]。因此研究睡眠与觉醒的发生机制越来越受到人们的关注。

睡眠作为一种高级的生理活动，其发生和维持涉及了脑内的多个核团，并且有多种递质共同参与。以往的研究表明，脑内的促觉醒神经元与促睡眠神经元通过flip-flop的机制来调节睡眠和觉醒[4]。目前脑内已经发现很多核团与促觉醒相关[5,6]，但是对于促睡眠核团的研究还比较少，所以不管是在研究领域还是临床治疗方面，对于促睡眠核团及其神经环路的研究都具有重要意义。

gamma;-氨基丁酸（GABA）在睡眠诱导和维持中的作用被广泛接受，因为大多数失眠治疗靶向GABAalpha;受体都具有重要的意义[7]。GABA能神经元广泛分布于所有大脑结构中，近来研究发现越来越多的GABA能神经元群体参与了睡眠控制[8]。最近的数据清楚地表明，位于整个大脑从皮层到延髓的多个GABA能神经元群体控制NREM和REM睡眠[9,10]。

未定带（zona incerta，ZI）位于腹侧丘脑和丘脑底核之间，并分为五个部分：背侧，dorsocaudalis，腹侧，praerubralis和caudalis。它可以被认为是中脑网状结构的延伸并且包含gamma;-氨基丁酸作为其主要的神经递质[11]。未定带在以往的研究中被认为与食物和水的摄取、运动有关。例如研究者利用光遗传学技术激活未定带GABA神经元,引起小鼠产生暴食症状并阐述了其两条神经环路机制[12]和一些研究者深部脑刺激尾侧未定带对以震颤为主导的帕金森病有改善作用[13]。另外发现未定带可能对觉醒和注意力也有一定的影响。有研究者在下丘脑后部观察到大量的c-Fos 细胞，其中包括未定带（ZI）[14]。通过使用双染色，进一步显示，REM睡眠反弹后标记为c-Fos的下丘脑细胞中约75％表达GAD67mRNA，因此是GABA能的[15]。所以未定带的GABA神经元可能具有促睡眠的效果。

研究内容

未定带的GABA能神经元的活动对睡眠觉醒的作用研究

利用光遗传技术用特定波长的光或者利用药理遗传学方法选择特异性的药物激活或者抑制未定带的GABA能神经元的活动，改变睡眠觉醒的状态，而对其他类型的神经元活动没有影响，从而达到控制特定神经元及其神经网络的作用，进而观察未定带GABA能神经元对睡眠觉醒的影响。

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