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生物钟不变,睡多或睡少取决于一种细胞

时间:2018-06-08      阅读:236

 

好的睡眠大概需要8个小时。当你躺在床上准备入睡时你可能会奇怪:人类身体如何从活跃的清醒状态进入一段近乎瘫痪的睡眠状态?

洛克菲勒大学的科学家zui近发文,他们找到了控制机体从活跃到静止的细胞——神经胶质细胞,在近年来神经胶质细胞越来越长的功能列表上又添了一笔。

这项利用模式动物线虫(C. elegans)所做的研究为人类神经胶质细胞功能提供了新的见解——负责运动和睡眠之间的微妙转变。

C. elegans有一类被称为CEPsh的神经胶质细胞,它们选择围绕神经元之间的连接“突触”生长。研究人员对这些细胞产生了兴趣,因为他们发现,CEPsh似乎与星形胶质细胞有许多共同特征,一些科学家们怀疑星形胶质细胞可以调节人类和其他脊椎动物睡眠。

研究小组构建了缺乏CEPsh细胞的线虫,然后监视线虫活动。他们注意到,虫子们经常在一段时间内突然静止几秒钟到几分钟,这对线虫来说是一种不同寻常的行为。

研究人员们整天观察线虫,当它们在寻找食物时很少停下来。缺乏CEPsh细胞的线虫的这种异常在我们看来就是:它们似乎是嗜睡的。

研究人员还在昏睡状态发现了一种睡眠相关的蜕皮。缺乏CEPsh细胞的线虫比正常线虫更早睡,而且总体睡眠时间更长。换句话说,缺少CEPsh细胞的线虫似乎有增加睡眠的倾向。

科学家们还注意到,经过改造的线虫比对照线虫成熟的速度慢。他们对这一结果感到惊讶,这表明健康发育与健康的睡眠模式息息相关。

接下来,研究小组检查了CEPsh覆盖的神经元突触,具体来说分别是参与睡眠的神经元ALA和控制运动的神经元AVE。他们发现当ALA活跃时,AVE就不能工作。

研究人员ALA是线虫明显更困倦的原因。当他们移除缺乏CEPsh细胞的线虫的ALA神经元后,这些线虫不再表现出奇怪的行为,它们的运动、睡眠和发育都恢复了正常。

这些结果表明,当缺乏CEPsh细胞时,ALA持续抑制AVE,从而使动物不适时的不爱运动。但是,当CEPsh细胞存在时,它似乎可以抵消ALA神经元的作用,利于正常运动。动物需要运动,神经胶质细胞对确保AVE不听ALA的“话”很重要。

此外,Katz和Shaham发现ALA抑制运动但AVE并非*去活化,换句话说,它无需一个常规的神经元活动解偶和运动输出。这是一个非常令人兴奋的概念。

人生三分之一以上都在睡觉,但我们还没有真正理解睡觉它有什么用,我们不明白它是如何运作的。研究人员们很高兴地在线虫中发现,如果睡眠紊乱,动物就不能正常发育。这是一个重要的基础控制进程。

 

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