研究人員確定了兩個(gè)控制REM睡眠的基因
來自日本和澳大利亞的國際科學(xué)家小組已鑒定出兩個(gè)涉及快速眼動(dòng)(REM)睡眠調(diào)節(jié)的必需基因。
睡眠是動(dòng)物的一種普遍而重要的行為。RIKEN生物系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究中心和東京大學(xué)的同事Hiroki Ueda博士說,在諸如哺乳動(dòng)物和鳥類之類的高等脊椎動(dòng)物中,睡眠分為兩個(gè)階段,即REM睡眠和非REM睡眠。
“在REM睡眠期間,我們的大腦與清醒期間一樣活躍,據(jù)信該階段在記憶鞏固中起作用。”
在對(duì)小鼠的新的研究,上田博士的研究小組發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)乙酰膽堿受體基因 - CHRM1和CHRM3(膽堿受體毒蕈堿1和3) -是快速眼動(dòng)睡眠是必不可少的。
“ 神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿及其受體對(duì)于調(diào)節(jié)REM睡眠很重要。在快速眼動(dòng)睡眠和清醒過程中,乙酰膽堿在哺乳動(dòng)物大腦的某些部位大量釋放。”
“但是,由于底層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性,尚不清楚哪種受體直接參與了REM睡眠的調(diào)節(jié)。”
研究人員發(fā)現(xiàn),Chrm1和Chrm3受體的丟失引起了特征性的短時(shí)睡眠。這兩種受體廣泛分布在不同的大腦區(qū)域。
敲除Chrm1會(huì)減少和分散REM睡眠,而敲除Chrm3會(huì)減少非REM睡眠的時(shí)間。
當(dāng)兩個(gè)基因都被敲除時(shí),小鼠幾乎完全無法經(jīng)歷REM睡眠,但是仍然存活。
研究第一作者Yasutaka Niwa博士說:“盡管REM睡眠幾乎完全喪失,但小鼠仍然可以存活,這一令人驚訝的發(fā)現(xiàn)將使我們能夠嚴(yán)格驗(yàn)證REM睡眠是否在諸如學(xué)習(xí)和記憶等基本生物學(xué)功能中起著至關(guān)重要的作用。” RIKEN生物系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究中心和筑波大學(xué)。
“發(fā)現(xiàn)Chrm1和Chrm3在REM睡眠中起關(guān)鍵作用的發(fā)現(xiàn)為研究其潛在的細(xì)胞和分子機(jī)制開辟了道路,最終將使我們能夠定義REM睡眠的狀態(tài),自最初報(bào)告以來,這一直是矛盾而神秘的,”上田博士說。
該研究結(jié)果發(fā)表在2018年8月28日發(fā)行該雜志的細(xì)胞報(bào)告。
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