长期以来,睡眠研究一直认为大脑皮层只是被动响应者,真正的睡眠指令来自于大脑深处的皮层下区域。人们虽然能在皮层观察到深度睡眠的慢波节律,却普遍认为启动这些节律的信号源于其他地方。纽约爱因斯坦医学院的神经科学家Geoffrey Terral和Renata Batista-Brito发现了一群特殊的皮层细胞,打破了这一传统认知。
这群细胞被称为Sst-Chodl神经元,属于抑制性神经元的一种。在脑皮层中,抑制性神经元约占总数的20%,而Sst-Chodl细胞仅占抑制性神经元的1%,这意味着它们在整个大脑皮层中的比例只有大约千分之一。由于数量极其稀少,想要单独标记并研究它们非常困难。单靠单一基因无法精准定位这些细胞,Batista-Brito团队花费数年时间,才开发出同时识别两种基因的精准标记技术。 尽管数量稀少,这些神经元的形态却十分独特。绝大多数抑制性神经元只负责影响周围的小块区域,而Sst-Chodl细胞却拥有极其庞大的树状分支。它们的细胞体虽然位于视觉皮层,但延伸出的轴突却能覆盖整个视觉皮层,并进一步联通负责触觉、听觉、空间记忆、导航以及自主运动的脑区。简单来说,它们接收精准的局部信号,随后将信息广播至全脑。
在对小鼠的观察中,研究人员发现,在111个被监测的Sst-Chodl细胞中,有95个在慢波睡眠和安静清醒状态下高度活跃,而在小鼠奔跑或进入快速眼动睡眠时则保持沉默。在深度睡眠的节律交替中,当其他神经元的活动开始减弱时,Sst-Chodl细胞的活跃度反而显著上升。 |
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