IT|《科学》：年纪大了，总睡不好觉？罪魁祸首或已被找到《科学》：年纪大了，总睡不

【IT|《科学》：年纪大了，总睡不好觉？罪魁祸首或已被找到】充足且连续的睡眠不仅能让我们精神饱满地迎来一天的生活，还对健康的方方面面起到促进作用。相反，睡眠质量不佳可能导致免疫力下降、认知衰退、肥胖、心血管疾病等一系列问题。道理虽然简单，但对很多人来说，良好的睡眠却遥不可及。尤其是随着年龄增长，很多人会受到睡眠问题的困扰。其中一个普遍存在的问题是睡眠碎片化——无法一觉睡到天亮，而是在夜间多次短暂地醒来。
我们注意到，临床上早已观察到老龄化过程中睡眠碎片化的现象，并且这一现象在啮齿类动物和果蝇等其他物种中也有报道，但文献中还未查阅到这一现象背后的清晰机制。”斯坦福大学的李世斌博士介绍道。
在一篇发表于《科学》的最新论文（李世斌博士为第一作者）中，斯坦福大学的Luis de Lecea教授领导的研究团队揭开了睡眠碎片化的一个神经机制，并且提出了潜在的治疗思路。

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这项研究关注的对象是下丘脑泌素（Hcrt，也称食欲素）神经元。之前的研究已经发现，位于下丘脑外侧区域的Hcrt神经元与觉醒密切相关：这类神经元活跃时，它们能促使睡眠到觉醒状态的转化，并维持觉醒状态。相反，严重的Hcrt神经元的丧失可能导致罕见的I型发作性睡病：患者情绪受到刺激时，即使是在清醒状态下，也可能会不受控制地突然昏倒，进入一种类似睡眠的状态。
基于Hcrt神经元在促进睡眠-觉醒转换以及维持觉醒中的作用，研究团队猜测：老龄化过程中的睡眠碎片化，很可能与这类神经元的活动改变有关。
为了验证这个猜想，研究团队首先对比了不同年龄小鼠的睡眠情况。他们注意到，相比于年轻小鼠，年老小鼠出现了睡眠碎片化的现象，这提示在不同物种间，睡眠碎片化可能有着相似的保守神经机制。而在对小鼠的进一步研究过程中，两条看似相悖的线索出现了。

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一方面，在体钙成像的结果显示，年老小鼠的Hcrt神经元活动频率更高，它们更容易从睡眠进入觉醒状态，睡眠持续的平均时长更短。另一方面，在体光遗传学研究显示，尽管年老小鼠表达光敏通道（ChR2）的Hcrt神经元数量更少，但老年小鼠的Hcrt神经元被激活后，觉醒状态的持续时间比年轻小鼠更长。
此外，小鼠全脑切片实验对Hcrt神经元进行定量分析显示，年老组多达38%的Hcrt神经元丢失了。
要知道，Hcrt神经元的作用是促进从睡眠状态中觉醒，那么随着神经元数量减少，睡眠状态应该更持久、稳定才对。然而，实际观测情况却恰恰相反。是什么机制，让年老小鼠用更少的Hcrt神经元，导致了更多的觉醒次数呢？
借助离体电生理实验，研究团队在细胞层面找到了答案。年老小鼠的Hcrt神经元静息电位更高，或者说更接近放电的阈值。因此，稍加刺激，这些神经元就会进入放电状态；相比之下，年轻小鼠的Hcrt神经元需要更强的刺激，才会进入兴奋状态、开始放电。
因此，在老龄化过程中，Hcrt神经元转变为超兴奋状态，正是这样的变化导致年老小鼠更容易从睡眠状态中觉醒。那么，又是什么原因导致了年老Hcrt神经元的高兴奋性呢？

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在神经元动作电位的复极化及维持神经元静息状态的过程中，电压门控钾离子通道（KCNQs）扮演着关键角色。这类通道可以将带正电的钾离子从细胞内泵到胞外，从而增大细胞膜内外的电位差，神经元因此更容易保持静息状态。