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为什么做梦阶段很重要

长期以来,科学家一直想知道为什么几乎所有的动物都会睡觉,尽管无意识对生存有不利影响。现在,由筑波大学的一个团队领导的研究人员发现了在特定睡眠阶段发生大脑更新的新证据:快速眼动 (REM) 睡眠,即您经常做梦的时候。

先前的研究已经测量差异的血流量在大脑REM睡眠,非REM睡眠,并使用各种方法觉醒之间,具有相互矛盾的结果。在他们的最新工作中,筑波领导的团队使用一种技术直接可视化小鼠在清醒和睡眠状态下脑毛细血管(脑细胞和血液之间交换营养和废物的地方)中红细胞的运动。

该研究的资深作者 Yu Hayashi 教授说:“我们使用一种染料,使用一种称为双光子显微镜的技术,在荧光灯下使脑血管可见。” “通过这种方式,我们可以直接观察非麻醉小鼠新皮质毛细血管中的红细胞。”

研究人员还测量了大脑中的电活动,以识别快速眼动睡眠、非快速眼动睡眠和清醒状态,并寻找这些阶段之间血流的差异。

“我们对结果感到惊讶,”Hayashi 教授解释说。“在快速眼动睡眠期间有大量红细胞通过脑毛细血管,但非快速眼动睡眠和清醒状态之间没有区别,表明快速眼动睡眠是一种独特的状态”

研究小组随后扰乱了小鼠的睡眠,导致“反弹”REM 睡眠——一种更强的 REM 睡眠形式,以补偿早期的中断。在 REM 睡眠反弹期间,大脑中的血流量进一步增加,表明血流量与 REM 睡眠强度之间存在关联。然而,当研究人员在没有腺苷 A2a 受体(这种受体的阻断使您在喝咖啡后感觉更清醒)的小鼠中重复相同的实验时,REM 睡眠期间的血流量增加较少,即使在 REM 睡眠反弹期间也是如此。

“这些结果表明,在 REM 睡眠期间,腺苷 A2a 受体可能至少对大脑中的一些血流变化负责,”Hayashi 教授说。

鉴于大脑血流量减少和 REM 睡眠减少与阿尔茨海默病的发展相关,阿尔茨海默病涉及大脑中废物的积累,因此解决 REM 睡眠期间脑毛细血管血流量增加是否对清除大脑中的废物很重要。这项研究为未来研究腺苷 A2a 受体在这一过程中的作用奠定了初步基础,这可能最终导致开发针对阿尔茨海默病等疾病的新疗法。

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