《科学》专访最新研究:为什么老年会出现睡眠碎片化？

来源：TCCI 2022年5月5日19336009

宇宙对人类来说是一个由来已久的谜，人类的“三斤宇宙”大脑吸引了无数科学家。无止境的研究让我们一步步接近真相，也让我们越来越迷茫。

宇宙对人类来说是一个由来已久的谜，人类自己那小小的三斤重的宇宙大脑吸引了无数科学家。无止境的研究让我们一步步接近真相，也让我们越来越迷茫。所以，质疑微信官方账号推出了顶级期刊专栏。我们重点关注了发表在《自然》1《科学》等期刊上的大量研究。我们与研究负责人进行了深入对话，我们与您一起聆听了他们的研究。

在这一期的第一期中，我们和读者一起询问了李世斌博士。最近，李博士的团队——斯坦福大学Luis de Lecea实验室在《科学》期刊上发表了一篇文章，探索睡眠碎片化背后的神经机制。以下是具体内容，欢迎阅读。

本文由TCCI提问小组提供。

准备：佳惠

采访：佳惠

修订：丽霞嘉惠

编辑：EY、敬彤

问：你能首先向读者简要介绍一下你和你的团队的研究领域吗？

李世斌：首先感谢TCCI天桥脑科学研究院安排这次采访！我们今天要讨论的研究是我在斯坦福大学Luis de Delaisi教授实验室做博士后期间的一个研究课题。

二十多年前，德莱西博士是美国圣地亚哥斯克里普斯研究所J Gregor Sutcliffe实验室的博士后。当他检测到一种大鼠下丘脑特异性mRNA时，他发现它编码了一种神经肽前体。这种神经肽可分为神经递质下丘脑分泌素1(下丘脑分泌素1/Hcrt1)和下丘脑分泌素2(下丘脑分泌素2/Hcrt2)。由于分泌Hcrt的神经元在下丘脑有特定的分布，并有大量与guthormone secretin同源的氨基酸，我导师的团队将其命名为下丘脑分泌素。

几乎与此同时，美国西南德克萨斯医学中心的一个研究小组(Takeshi Sakurai和Masashi Yanagisawa)独立发现了这个系统。他们在外侧下丘脑中发现了两种可以与G蛋白偶联受体结合的神经肽。他们发现，这些神经肽注射到老鼠的大脑中，可以刺激老鼠进食，因此被命名为食欲素A (orexin-A)和食欲素B (orexin-B)。

神经科学研究技术的进步，尤其是光遗传学的发明，使得特异性调控某一类神经元的活动，同时观察行为表型成为可能。2007年，德莱西教授与斯坦福大学的卡尔戴斯罗特教授合作，发现激活这些神经元引起的一个主要行为变化是促进睡眠-觉醒转换和维持觉醒状态，即这些神经元的活动可以促进觉醒。这些观察也证实了I型发作性睡病是由Hcrt神经元的缺失引起的。

我的研究兴趣主要是睡眠调节，尤其是睡眠障碍的机制。众所周知，良好的质量和充足的睡眠对保持身心健康起着至关重要的作用。然而，高质量的睡眠面临着各种挑战。比如，随着年龄的增长，睡眠质量会下降，而睡眠质量的下降不仅表现为白天困倦，或者晚上难以入睡，睡眠中还容易短暂惊醒，即晚上容易多次起床，严重影响睡眠质量。我的研究方向之一是睡眠随年龄增长的不稳定性，即睡眠碎片化现象。

问：我们今天采访的重点是你最近发表在《科学》期刊上的研究。能否向读者简单介绍一下这篇论文关于睡眠碎片化的研究？

李世斌：我们在这篇文章中讨论的科学问题是睡眠分裂背后的机制是什么。

首先，通过比较年轻和年老小鼠的睡眠特征，我们发现年老小鼠有更频繁的睡眠-觉醒转换，即睡眠碎片化现象。这表明睡眠分裂可能在不同物种之间具有相似的保守神经机制。那么，是什么造成了这种现象呢？我们开始筛选一些可以促进睡眠-觉醒转换的激活核。我们使用光纤测光法记录特定类型神经元的活动及其在睡眠-觉醒过程中的自发活动。我们主要记录了在自然状态下睡眠-觉醒周期中Hcrt神经元、腹侧被盖区多巴胺能神经元和蓝斑去甲肾上腺素能神经元的活动特征。与其他两类神经元相比，Hcrt神经元的活动与觉醒有特定的关系，即Hcrt神经元的自发活动总是伴随着觉醒，因此我们重点比较青年和老年小鼠睡眠周期中Hcrt神经元活动特征的差异。我们发现老年小鼠Hcrt神经元的放电活动更多