《自然》研究称小鼠大脑中发现监测清醒并促进入睡的神经元
每天困到不行,可能这个原因有关!《自然》:控制困意的“开关”找到了
《自然》一项小鼠研究发现,大脑中存在一类神经元专门监测长时间清醒并主动促进睡眠,为睡眠驱力的神经机制补上一块拼图。原文以比喻方式说明困意如何随清醒时间累积。
人醒得越久就越困,这种随清醒时长不断累积、又随睡眠逐渐消散的“睡眠驱力”,正是睡眠稳态的核心 [2]。对睡眠与清醒的切换,学界此前已有相当认识:清醒依赖一张激活丘脑与大脑皮层的觉醒细胞网络,下丘脑中的一个关键开关会在睡眠时把这套觉醒系统关掉 [1];特定通路之间的相互抑制,则塑造出快速眼动与非快速眼动等彼此区隔的状态 [3]。相比之下,稳态这一侧的证据长期停留在“相关”层面:持续清醒后皮层神经元放电频率系统性升高,并伴随非快速眼动睡眠中慢波活动等稳态标志的改变 [2];2025年一项在自由活动小鼠中开展的胞外记录研究也显示,长时间清醒会让内侧前额叶皮层神经元出现放电中断[4]。但大脑究竟在哪里记录“醒了多久”、又由谁把这份记录转成非睡不可的信号,始终悬而未决。
8月20日发表于《自然》的一项研究带来了新线索。研究人员在小鼠大脑中找到了一类监控清醒、控制困意的神经元:它们专门监测长时间清醒,并主动促进睡眠。据报道,这些“清醒激活”神经元位于中缝正核与前内侧视前区,能够追踪睡眠压力[5]。消息把睡眠驱力比作一只不断充气的气球——如今看来,气球背后似乎有一群细胞在实时读数,并亲手加压。
把这一发现放回既有图景,其推进在于补上了连接两端的中间环节。此前的工作要么解释觉醒与睡眠如何被“开关”式地切换 [1]、不同状态如何由相互抑制的回路维持 [3],要么以慢波活动和放电率变化充当稳态的标志物 [2];而这次定位到的神经元同时承担“监测清醒时长”与“促进睡眠”两个角色,用消息自己的话说,为破解睡眠驱力的神经机制补上了重要的一块拼图。
当然,消息并未交代这些神经元如何在分子层面完成“计时”,工作也仍限于小鼠。这类细胞在人类大脑中是否承担同样功能、能否据此设计针对失眠或过度困倦的干预手段,都有待后续研究回答。
- 1.Hypothalamic regulation of sleep and circadian rhythms · Nature 2005
- 2.Cortical firing and sleep homeostasis · Neuron 2009
- 3.Neural Circuitry of Wakefulness and Sleep · Neuron 2017
- 4.Causal role of persistent neural activity in the mouse · sciencedirect.com 2026
- 5.Wake-activated brain circuits reveal what drives the urge to · news-medical.net 2026
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