Cell：脑桥

哺乳动物的睡眠包括快速眼动睡眠 (rapid eye movement sleep，简称REMS) 和非快速眼动睡眠 (NREM)。其中REMS也称作异相睡眠（paradoxical sleep）。NREM的特征是脑电图的高振幅慢波振荡，反映皮层神经元在去极化上升状态和超极化下降状态之间的同步转变。相比之下，REM的特点是皮质神经元的平均放电率增加，脑电图出现快速振荡和 波以及骨骼肌活动的丧失(肌肉失调)等。脑干的脑桥被是调控REMS的关键结构【1】。

对猫的研究表明，蓝斑周围核 (peri-locus coeruleus，简称LC) - 是脑桥被盖（pontine tegmentum）内一个对诱发REM至关重要的区域【2-5】。随后的分析表明，啮齿动物的嗅下核 (sublaterodorsal nucleus，简称SLD) 与猫的LC- 是同源的【6,7】。在SLD内，抑制谷氨酸能神经传递可减少REMS量并缓解肌肉张力失调。该区域的谷氨酸能神经元是高度异质性的，而促进非快速眼动或觉醒的神经元则呈现混杂状态。虽然SLD中负责REM的神经元实体仍不清楚，但最近的研究揭示了其他区域的神经元在促进REM中的作用，包括下丘脑外侧的集中激素产生神经元，髓质腹侧的GABA能神经元和腹侧被盖区的多巴胺能神经元等。而这些发现表明，REM是由一个分散的、遍布全脑的神经元网络控制的，而不是一处特殊的中心环路。尤其值得注意的是，这些神经元的消融/慢性失活对REMS量的影响有限。相反，脑桥区的病变则会导致REMS几乎完全丧失【3,5】，这也表明SLD确实起着核心作用。因此，确定SLD中引起REMS的神经元亚型并揭示其神经环路是至关重要的。

近年来，REMS的缺陷，特别是REMS行为障碍 (REMS behavior disorder，简称RBD)，因其与突触核蛋白病具有一定相关性，而引起了人们的广泛关注。RBD是一种睡眠异常症，其特征是在REM期间由于肌肉张力失调而导致梦境中的身体运动。队列研究表明，RBD是包括 (PD) 在内的突触核蛋白病的前驱标志。除了RBD, PD患者还经常出现过度嗜睡和，而PD患者睡眠不足的特点是REM和NREM的进行性下降。考虑到突触核蛋白病的晚期常伴有认知障碍，而记忆巩固需要REM，因此，阐明突触核蛋白病睡眠不足的原因是至关重要的。虽然在PD患者的脑桥被盖中观察到神经元变性和路易小体 ( -突触核蛋白的聚集体)，但因为缺乏控制睡眠的神经元分子标记物，制约了它们在睡眠相关症状中的确切功能研究。

2024年9月19日，来自日本University of Tsukuba的Yu Hayashi研究组在Cell上发表题为A pontine-medullary loop crucial for REM sleep and its deficit in Parkinson s disease的文章，发现一套源自脑桥和髓质的神经回路可以诱导REMS。