你还在强撑，大脑却已经睡了

　　

生物通报道：我们都知道，熬夜会令人头昏脑胀反应迟钝。为何睡眠不足会带来这么糟糕的体验呢？麻省理工MIT的科学家们最近解开了这个谜题，相关论文发表在十月十三日的eLife杂志上。

缓慢振荡的脑波是深度睡眠的一大特征，也出现在昏迷和全身麻醉的时候，与意识丧失有关。研究人员发现，始于丘脑网状核（TRN）的一个大脑回路能够诱导这种缓慢振荡，在其他部分保持清醒的情况下催眠局部大脑区域。如果TRN活性足够强，这种脑波甚至会接管整个大脑。

目前的睡眠研究大多关注睡眠的整体控制，这种控制发生在整个大脑充斥慢波的时候。而这项研究显示，缺乏睡眠的动物在清醒状态下，大脑某些区域也会呈现慢波。这意味着大脑中存在局部水平的睡眠控制。（延伸阅读：睡眠质量差加速癌细胞生长）

研究人员通过光遗传学技术，对清醒状态的小鼠进行TRN弱刺激，结果大脑皮层的一小部分出现了慢波。当他们给小鼠TRN更多刺激的时候，整个皮层都呈现慢波。“在诱导慢波的时候，动物表现得昏昏欲睡。它们不再到处跑，肌张力也显著下降，”MIT 的Laura Lewis说，她和Jakob Voigts是这篇文章的共同第一作者。

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研究人员指出，TRN负责微调大脑对局部区域的控制，通过协调不同区域的慢波，促进它们之间的交流。这一机制可以帮助大脑巩固新的记忆。除此之外，TRN也会使睡眠不足的人昏昏沉沉容易走神。“我们认为大脑已经开始向睡眠状态过渡，就算你强迫自己保持清醒，一些局部区域还是在打瞌睡，”Lewis说。

进一步研究表明，刺激TRN能够诱导深度的非REM睡眠。这项研究可以帮助人们设计新的安眠药和麻醉剂，建立更接近天然睡眠的无意识状态。“TRN富含释放抑制性神经递质GABA的突触。许多麻醉剂作用于这些突触并生成慢波，因此几乎可以肯定TRN是这些药物的作用位点，”文章资深作者，MIT 的Emery Brown教授指出。

 

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：Thalamic reticular nucleus induces fast and local modulation of arousal state. eLife