研究人員發(fā)現(xiàn)掌管深度睡眠的關(guān)鍵腦電波的起源

美國加利福尼亞大學(xué)歐文分校的研究人員發(fā)現(xiàn)， 深度睡眠的關(guān)鍵腦電波以前被認(rèn)為只由特定的大腦回路產(chǎn)生， 而這些腦電波也來自海馬體， 這為人們了解睡眠期間的記憶處理提供了新的視角。

了解海馬體的活動(dòng)可以改善睡眠和認(rèn)知療法。美國加利福尼亞大學(xué)歐文分校生物醫(yī)學(xué)工程系的研究人員發(fā)現(xiàn)了對(duì)深度睡眠至關(guān)重要的兩種基本腦電波——慢波和睡眠紡錘波的新來源。傳統(tǒng)上，人們認(rèn)為這些腦電波僅起源于連接丘腦和大腦皮層的回路，研究小組的發(fā)現(xiàn)表明，海馬體記憶中心的軸突也在其中發(fā)揮了作用。

幾十年來，慢波和睡眠紡錘波一直被認(rèn)為是深度睡眠的基本要素，是通過頭皮上的腦電圖記錄測量到的。然而，美國加利福尼亞大學(xué)歐文分校領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在海馬體中發(fā)現(xiàn)了這些腦電波的新來源，并能在單個(gè)軸突中測量它們。

該研究證明，慢波和睡眠棘波可能源自海馬角3區(qū)的軸突。這些電壓振蕩的發(fā)生與神經(jīng)元的尖峰活動(dòng)無關(guān)，這對(duì)有關(guān)這些腦電波產(chǎn)生的現(xiàn)有理論提出了挑戰(zhàn)。

“我們的研究揭示了深度睡眠大腦活動(dòng)中一個(gè)以前未被認(rèn)識(shí)到的方面”，第一作者、前加利福尼亞大學(xué)歐文分校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生、現(xiàn)約翰霍普金斯大學(xué)研究生王夢(mèng)柯說。“我們發(fā)現(xiàn)，通常與記憶形成有關(guān)的海馬體在產(chǎn)生慢波和睡眠棘波方面起著至關(guān)重要的作用，這為我們了解這些腦電波如何在睡眠期間支持記憶處理提供了新的視角。”

研究小組利用創(chuàng)新技術(shù)，包括體外重建海馬亞區(qū)和用于單軸突通信的微流體隧道，觀察了離體海馬神經(jīng)元的自發(fā)紡錘波。這些發(fā)現(xiàn)表明，紡錘形振蕩源于軸突內(nèi)活躍的離子通道，而非之前認(rèn)為的通過體積傳導(dǎo)。

生物醫(yī)學(xué)工程兼職教授格雷戈里·布魯爾說：“在單個(gè)海馬軸突中發(fā)現(xiàn)紡錘振蕩為了解睡眠期間記憶鞏固的內(nèi)在機(jī)制開辟了新途徑。這些發(fā)現(xiàn)對(duì)睡眠研究具有重大意義，有可能為治療睡眠相關(guān)疾病的新方法鋪平道路。”

布魯爾的其他研究機(jī)構(gòu)包括記憶損傷和神經(jīng)系統(tǒng)疾病研究所以及學(xué)習(xí)和記憶神經(jīng)生物學(xué)中心。

通過揭示海馬在產(chǎn)生慢波和睡眠漩渦中的作用，這項(xiàng)研究拓展了我們對(duì)大腦在深度睡眠期間的活動(dòng)及其對(duì)記憶處理的影響的認(rèn)識(shí)。這些發(fā)現(xiàn)為今后探索針對(duì)海馬活動(dòng)的治療潛力、改善睡眠質(zhì)量和認(rèn)知功能的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。（ 綜合整理報(bào)道）（策劃/羅媛）