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头奖彩票登陆 :科学家确定了调节觉醒和睡眠之

2019-05-24 11:21:08 行业热点185℃

  科学家确定了调节觉醒和睡眠之间“转换”的关键途径

  2016年4月16日

  入睡和醒来是每个人每天的关键转变。数百万人在这些过渡中遇到麻烦 - 他们发现很难入睡或晚上睡不着觉,白天很难保持清醒。尽管进行了数十年的研究,但这些转变如何发挥作用 - 我们的昼夜节律的神经生物学机制 - 对于大脑科学家来说仍然是一个谜。

  然而,现在,马里兰大学医学院(UM SOM)的科学家已经确定了这些过程的关键途径的运作方式。似乎在调节“开关”状态中起关键作用的途径。在觉醒和睡眠之间。这是第一项以这种生物物理细节阐明这一过程的研究。

  UM SOM生理学副教授Andrea Meredith博士专注于特定的脑区,即下丘脑的视交叉上核。这个区域充当大脑的内部时钟,决定我们何时入睡,睡多久,以及何时起床。在超视交核(称为SCN)内,她专注于某些离子通道,即传导电流的蛋白质,将信息从一个神经元传递到另一个神经元。她专注于一组称为BK钾通道的通道,这些通道似乎在SCN中特别活跃。

  在最近出现在Nature Communications的论文中,Meredith博士研究了老鼠,他们的日程安排与人类相反 - 他们在白天睡觉并且在夜间醒着。她发现BK通道在醒来时是活跃的,对于老鼠是在晚上;在白天,BK频道无效。她发现,在白天的背景下,BK通道的作用是抑制觉醒。

  Meredith教授检查了正常小鼠,以及经遗传改变的老鼠,以便他们的BK通道不能被灭活。然后,她通过放置在SCN神经元中的电极在这些通道中记录活动。在转基因组的大脑中,那些不能使其BK通道失活的动物,她发现神经元活动水平较低,这与白天的清醒有关。这是不寻常的,因为老鼠通常在白天睡觉。

  相关故事库教授讨论了计算机界面辅助,恢复沟通的前景研究人员报告了治疗侵袭性脑肿瘤的进展自我报告的睡眠持续时间是衡量儿童睡眠的有用工具,研究表明,新发现令人惊讶,原因有几个。研究人员并不知道身体中任何依赖BK通道失活作为机制的生理过程。科学家已经知道通道以这种方式起作用,但不知道神经元如何使用这种机制来调节大脑中的信息编码。这是第一项显示BK通道失活对于编码大脑昼夜节律至关重要的研究。

  以前,已知BK通道对于调节其他生理功能很重要。它们对于激活肌肉很重要,在控制血压,心率和膀胱功能方面发挥着重要作用。在大脑中,已知BK通道参与调节神经元兴奋性,并在运动控制,学习和记忆中起作用。

   在大脑中,BK通道功能障碍与震颤,癫痫发作,成瘾以及学习和记忆问题有关。

  “我们知道BK通道在整个身体中都非常重要,”梅雷迪思教授说。 “但现在我们有强有力的证据证明它们具体和内在地参与了唤醒 - 睡眠周期。

  这真的令人兴奋。“

  此外,在过去,科学家们认为昼夜模式的发射很大程度上是由不同的机制驱动的,即SCN神经元表面存在的离子通道数量。新论文表明,这种模式过于简单化。新的研究表明,关键不在于渠道的数量,而是在一天的特定时间激活渠道,更重要的是,停用渠道的事实。

  该发现具有临床意义。 Meredith教授表示,对灭活机制的新认识可能被用于开发针对昼夜节律的药物。这种药物可用于治疗睡眠障碍,时差和季节性情感障碍,所有这些都涉及SCN生物钟的问题。

  资料来源:马里兰大学医学院

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