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随着年龄的增长,老年人的睡眠质量逐渐下降。据调查,我国有70%的老人存在睡眠障碍,平均每晚醒来3-4次。睡眠碎片化是老年人群中最常见的睡眠问题,然而,其根本机制仍然难以捉摸。一项发表在Science(IF=56.9)上的最新研究发现,下丘脑泌素/食欲素(Hcrt /OX)神经元过度兴奋会导致衰老过程中的睡眠碎片化。这一发现为改善老年人的睡眠质量提供了新的启示,并为开发新的治疗方法带来了希望。
主要研究结果
1. 老年小鼠中出现睡眠模式碎片化,Hcrt神经元发挥重要作用
钙离子成像结果发现老年小鼠的GCaMP6f 幅度变化较小,Hcrt神经元活动阈值较低。在同一昼夜节律阶段相同的记录时间内,老年小鼠的睡眠、觉醒和睡眠-觉醒(SW)发作的平均持续时间较短。相关性分析结果表明睡眠时间缩短可能是由Hcrt神经元过度活跃引起的。
2. 老年小鼠中Hcrt神经元光遗传学激活后觉醒周期更长
光遗传学研究结果发现,与年轻小鼠相比,老年小鼠的睡眠到觉醒转换潜伏期通常较短。根据每种刺激条件的比较显示,Hcrt神经元的激活会显著延长老年小鼠的觉醒状态持续时间。在体光遗传学数据的曲面图表明,与老年小鼠相比,年轻小鼠需要更强的刺激才能引起相同长度的觉醒发作。
3. 老年小鼠中Hcrt神经元的过度兴奋性
为了直接确定Hcrt神经元的内在兴奋性是否随年龄而变化,采用全细胞膜片钳记录了年轻和老年小鼠脑片中Hcrt神经元的自发神经元活动。结果显示,与年轻小鼠的Hcrt神经元相比,老年小鼠Hcrt神经元的静息膜电位(RMP)去极化程度更高,动作电位(AP)的幅度更低。
本文总结:
该研究采用钙离子成像,电生理和光遗传学等实验技术,揭示了Hcrt神经元兴奋性与衰老过程中睡眠碎片化之间的关系。研究发现,由过度兴奋的Hcrt神经元驱动的睡眠到觉醒转变的阈值较低,导致睡眠碎片化。通过对老年小鼠的这类神经元进行光遗传学刺激,研究人员观察到更长的觉醒周期,可能为针对与衰老相关的神经退行性疾病开发潜在治疗策略提供新的方向。作者:美捷登Wendy,转载请联系授权,并显著标明来源。
参考:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9107327/
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GMT+8, 2024-11-24 09:31
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