解决关于血清素在睡眠中所扮演的角色

整个大脑5 -羟色胺是一种多用途的分子发现,在内存中发挥作用,认知,而幸福的感觉和其他的情绪。特别是,研究者一直讨论5 -羟色胺在睡眠中所扮演的角色:5 -羟色胺促进睡眠,或其相反,清醒?

现在,加州理工学院的科学家发现5 -羟色胺睡眠是必要的吗斑马鱼和小鼠模型。

有一篇描述该研究发表在6月24日的在线杂志神经元。工作是大卫的加州理工学院实验室探测器之间的协作,生物学教授和附属教员的天桥和克里希陈加州理工学院神经科学研究所;和Viviana Gradinaru (BS ' 05),神经科学教授生物工程传统医学研究所研究员,bob88体育平台登录主任陈研究所的分子和细胞神经科学中心。

之前的5 -羟色胺和睡眠研究产生了相互矛盾的结果。一些研究表明,血清素可以促进睡眠,但是其他工作显示serotonin-producing神经元是最活跃和释放化学在觉醒。

为了解决这个争论,加州理工学院的团队专注于一个叫做中缝核的区域,大脑的主要人口的serotonin-producing或血清素激活的神经元。中缝是进化古建筑的脑干中找到广泛的生物从鱼类到人类,他们负责生产和发送其他脑区5 -羟色胺。

由资深博士后学者Grigorios Oikonomou探测器的实验室,研究开始使用斑马鱼,小透明鱼被广泛使用作为模型来研究睡眠。像人类一样,斑马鱼鱼仔diurnal-meaning他们大多发生在夜间睡眠。

首先,研究基因突变斑马鱼,这样他们的中缝不产生5 -羟色胺。研究小组发现,这些变异鱼睡了一半正常鱼。在另一项实验中,研究人员把中缝,这些鱼也睡得比平时少得多。

“这表明血清素产生的中缝需要睡眠正常数量的鱼,“Oikonomou说。

在第三组实验中,斑马鱼转基因,这样他们可以被光激活中缝。这些鱼放上点亮一盏明灯入睡,暗示激活中缝促进睡眠。这种效果需要5 -羟色胺,因为激活中缝鱼不合成5 -羟色胺对睡眠没有效果。

团队从探测器实验室与Gradinaru实验室的科学家继续5 -羟色胺在白鼠身上进行的相关研究。由研究生迈克尔·Altermatt团队检查血清素激活的神经元在鼠标中缝和证实,他们确实是活跃而动物是在睡眠中清醒,不活跃,与之前的研究结果相一致。

探测器的实验室在斑马鱼,Gradinaru实验室的团队基因删除小鼠的血清素激活的神经元中缝,发现老鼠比平常睡得少。刺激这些神经元与光也把老鼠睡觉但只有当光在频率符合这些神经元的天然基线活动模式在觉醒。

“这里有一个明显的悖论:刺激神经元导致动物睡眠,然而,神经元通常在白天活动,“Altermatt说。

Oikonomou解释说:“有两个主要因素控制睡眠。一个是生物钟当白天轻,身体醒了,天黑的时候,身体知道睡觉。另一个因素是睡眠压力称为稳态。当你早上醒来时,你已经得到休息,所以你精力充沛。随着时间的推移,你疲倦和困倦,所以有一个建筑的压力睡觉。那天晚上如果你不睡觉,你的睡眠甚至更高的压力,和你更累了第二天,即使外面的光,和你的生物钟规定你应该醒了。”

“理论是为了睡觉,你需要睡眠压力高、生物钟需要的时间与day-nighttime昼夜生物和我们一样,白天夜间活动的动物。”

研究人员推测,解雇神经元中缝及其释放的5 -羟色胺是一种对大脑建立睡眠压力。事实上,他们发现斑马鱼缺乏血清素以及小鼠切除缝显示睡眠压力降低。

而在动物模型研究,5 -羟色胺的中缝地区及其生产在人类的大脑是相似的。这项研究有助于解释一些睡眠有关的常见的抗抑郁药物的副作用,提高大脑中血清素水平。

本文题为“血清素激活的中缝促进斑马鱼和小鼠的睡眠。”