伯克利分校神经生物学教授丹扬介绍,这项研究所针对的神经细胞,在脑干最下方与脊髓相连的延髓区域,作为构成神经系统功能的基本单元,能释放发挥神经传递素作用的伽玛氨酪酸,在实验鼠清醒并进食时最为活跃。
研究人员把一个光敏离子通道嵌入所谓“伽玛氨酪酸生成神经元”,把一根光导纤维嵌入实验鼠脑部,再以蓝色激光束为激活手段,形成“光遗传学开关”。
结果是,一旦激活这些神经元,在94%记录在案的测试中,已经入睡的实验鼠几秒钟内就会进入“快动眼睡眠”状态,也就是哺乳动物特有的睡眠状态之一。一般认为,“快动眼睡眠”与做梦相关,占睡眠总时长大约20%,对记忆和学习等大脑功能有作用。
丹扬主持这一项目,与研究小组成员在最新一期《自然》杂志发表了论文。
丹扬说,人们先前以为延髓区域只涉及快动眼睡眠时的骨骼肌麻痹,“我们(所做研究)显示,这些神经元触发快动眼睡眠的所有方面,包括骨骼肌麻痹和大脑皮层兴奋,即与‘非快动眼睡眠’相比大脑更像是醒着时的状态”。
研究人员推测,在一个相对小的神经元网络内,他们可能找到了对是否“入梦”起着决定性作用的一个关键节点。
丹扬说,她从事基础研究,所获结果未必直接会有应用,而睡眠失调是全球许多人面临的问题。研究的效用,是渐进认清睡眠机理,或许可以为治疗睡眠失调提供新思路,以避免现有化学药物的副作用。