研究人員確定了控制REM睡眠的兩個基因

來自日本和澳大利亞的一組國際科學家已經(jīng)確定了兩種參與調(diào)節(jié)快速眼動(REM)睡眠的基本基因

“睡眠是動物的普遍和重要行為。在哺乳動物和鳥類等高等脊椎動物中，睡眠被分為兩個階段，即REM睡眠和非REM睡眠，“RIKEN生物系統(tǒng)動力學研究中心和東京大學的Hiroki Ueda博士及其同事說。

“在REM睡眠期間，我們的大腦在清醒期間一樣活躍，并且這個階段被認為在記憶鞏固中發(fā)揮作用。”

在對小鼠的新的研究，上田博士的研究小組發(fā)現(xiàn)有兩個乙酰膽堿受體基因-CHRM1和CHRM3(膽堿受體毒蕈堿1和3) -是快速眼動睡眠是必不可少的。

“神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿及其受體對REM睡眠的調(diào)節(jié)很重要。他們說，在REM睡眠和清醒期間，乙酰膽堿在哺乳動物大腦的某些部位大量釋放。

“然而，由于潛在的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的復雜性，尚不清楚哪種受體或受體直接參與REM睡眠的調(diào)節(jié)。”

研究人員發(fā)現(xiàn)，Chrm1和Chrm3受體的缺失會引起特征性的短睡眠特征。這兩種受體廣泛分布在不同的大腦區(qū)域。

Chrm1的敲除減少并破碎REM睡眠，而敲除Chrm3減少了非REM睡眠的長度。

當這兩個基因被淘汰時，小鼠幾乎完全失敗，經(jīng)歷了REM睡眠，但仍然幸存下來。

研究第一作者Yasutaka Niwa博士說：“令人驚訝的發(fā)現(xiàn)，盡管REM睡眠幾乎完全喪失，小鼠仍然可行，這將使我們能夠嚴格驗證REM睡眠是否在基本的生物學功能如學習和記憶中發(fā)揮關(guān)鍵作用。” RIKEN生物系統(tǒng)動力學研究中心和筑波大學。

“Chrm1和Chrm3在REM睡眠中發(fā)揮關(guān)鍵作用的發(fā)現(xiàn)為研究其潛在的細胞和分子機制開辟了道路，并最終使我們能夠確定REM睡眠的狀態(tài)，自其原始報告以來，它一直是自相矛盾和神秘的，”上田博士說。

該研究結(jié)果發(fā)表在2018年8月28日的Cell Reports期刊上。

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