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    我国学者揭示觉醒维持的关键机制

    日期 2018-10-31   来源:生命科学部   作者:张洪亮 冯雪莲  【 】   【打印】   【关闭

      在国家自然科学基金项目(项目编号:31771192、31500862)等资助下,中国人民解放军陆军军医大学(原第三军医大学)胡志安教授课题组揭示丘脑室旁核(paraventricular thalamus,PVT)是觉醒维持的关键核团。研究成果以“The paraventricular thalamus is a critical thalamic area for wakefulness”(丘脑室旁核是丘脑维持觉醒的关键脑区)为题,于2018年10月26日在Science (《科学》)在线发表。论文链接:http://science.sciencemag.org/content/362/6413/429。陆军军医大学生理教研室胡志安教授、何超博士和脑研究中心谌小维教授为论文的共同通讯作者,陆军军医大学生理学专业任栓成博士研究生等为第一作者。

      睡眠/觉醒是生命的基本现象,觉醒维持机制一直是神经科学家关注的重点。课题组首先发现PTV的即刻早期基因c-fos表达与觉醒紧密关联。在睡眠向觉醒转换过程中,PVT的兴奋性明显增高,且在觉醒期间持续存在高水平活动。课题组进一步发现,抑制PVT谷氨酸能神经元可明显降低觉醒水平;特异性杀死PVT的谷氨酸能神经元或损毁PVT可引起持续性的觉醒障碍;相反,在睡眠期特异地激活PVT谷氨酸能神经元,可快速诱发睡眠向觉醒转换。课题组进一步发现PVT的谷氨酸能神经元接受来自位于外侧下丘脑(lateral hypothalamus,LH)的食欲素(hypocretin,Hcrt)神经元的支配;Hcrt神经元的输入使得PVT的谷氨酸能神经元在觉醒期产生高兴奋性活动,发挥觉醒维持的作用。同时,PVT的谷氨酸能神经元与皮层下伏隔核(nucleus accumbens,NAc)形成兴奋性的单突触功能连接;激活PVT→NAc通路能诱导睡眠向觉醒的转换;反之,抑制这一通路则可降低觉醒水平。该结果证实PVT是丘脑觉醒维持的关键脑区。

     

    图. 丘脑室旁核(PVT)维持觉醒的神经环路机制。




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