鱼和人都有REM
2019-07-11 栏目:行业新闻 查看()
原标题:鱼和人都有REM

没有人应该鱼类睡觉,但对斑马鱼的新研究表明我们像123 一样睡觉

睡觉斑马鱼的大脑活动类似于研究人员于7月10日在自然

报道,研究人员在哺乳动物中发现了深度慢波睡眠和快速眼动,或快速眼动。并且该团队可能已经追踪了启动REM睡眠的细胞。

研究结果表明,至少4.5亿年前,斑马鱼祖先的睡眠基础已经演变为生出动物的动物。年轻而不是产卵。这比他们发现蜥蜴像哺乳动物和鸟类一样睡觉时想象的时间早了1.5亿年 SN:5/28/16,第9页

此外,睡眠可能有进化斯坦福大学医学院神经科学家Louis C. Leung说,水下。 “这些[睡眠]的签名确实具有重要的功能 - 即使我们可能不知道它们是什么 - 它们已经存活了数亿年的进化。”

在哺乳动物,鸟类和蜥蜴中,睡眠有几个以特定电信号为特征的阶段。在慢波睡眠期间,除了电活动的同步波之外,大脑基本上是安静的。心率降低,肌肉放松。在REM或矛盾的睡眠期间,大脑的活动几乎就像清醒时一样亮起。但肌肉瘫痪(眼睛快速抽搐除外),心脏跳动不规律。

多年来,科学家们已经知道果蝇,线虫,鱼类,章鱼和其他生物的休息时间让人想起睡眠。但到目前为止,没有人能够测量这些动物大脑的电活动,看看这种动物是否与哺乳动物的打盹相同。

Leung及其同事通过基因工程开发了一种在斑马鱼中做到这一点的系统。他们制造一种荧光分子,当它遇到钙时会发光,当神经细胞和肌肉活跃时,钙会释放出来。通过使用光片显微镜跟踪闪光,研究人员追踪了天然透明鱼类幼体的大脑和肌肉活动。

接下来的任务是在显微镜下让鱼入睡。在一些实验中,该团队添加了药物,可以触发哺乳动物的慢波或REM睡眠到鱼的水中。在o研究人员将研究人员剥夺了一夜之间的鱼类睡眠,或者在白天将鱼捞出来进行大量活动。所有贪睡诱导方法的结果是相同的。

睡觉的鱼在睡觉时有两种不同类型的大脑活动,研究小组发现。其中一种类似于慢波睡眠,其特征是大脑中某些神经细胞的活动短暂爆发。研究人员称这种状态是缓慢的睡眠状态。类似REM的睡眠被研究人员称为“传播波睡眠”,其特点是疯狂的大脑活动,像波一样通过大脑传播。研究人员并没有把睡眠阶段称为REM或慢波睡眠,因为鱼和哺乳动物的睡眠方式之间存在一些细微差别。

[123睡眠波使用基因工程斑马鱼,研究人员观察鱼在显微镜下睡觉。当神经和肌肉变得活跃时,一个点亮(红色)的分子被用来监测大脑和身体的功能。当斑马鱼为类似REM的睡眠做准备时,一波活动向尾部移动,使鱼的肌肉松弛(大约七秒钟)。然后另一波活动(大约11秒)扫过鱼。这种波类似于在哺乳动物中引发快速眼动睡眠的波。

一组细胞排列在大脑深处称为脑室的空心空间似乎触发了REM类大脑活动。这些室管膜细胞将指状纤毛浸入脑室内的液体中,这些脑液可以照射心室和中心l神经系统。研究人员发现,随着液体中一种众所周知的促进睡眠的荷尔蒙激素(称为黑色素浓缩激素)的数量增加,细胞似乎能更快地击败纤毛。

目前尚不清楚室管膜细胞如何与其他细胞沟通大脑引发类似REM的活动。这些细胞也存在于哺乳动物中,但是还没有人能够深入到睡眠哺乳动物的大脑中以确定细胞是否在睡眠中起作用。 Leung说,了解这些细胞可能有助于研究人员开发更好的助眠剂。

正如在哺乳动物中一样,斑马鱼的整个身体在睡眠中受到影响。他们的肌肉在睡眠期间放松,当他们醒来时,他们的心脏从每分钟约200次心跳减慢到每分钟110至120次心跳在慢波般的睡眠中睡着了。在类似REM的睡眠期间,心脏的速度甚至会降低到每分钟约90次,并且会失去正常的节奏。鱼的肌肉也完全松弛了。鱼缺乏的一个特点是快速的眼球运动。研究合着者,斯坦福大学医学院的生物学家Philippe Mourrain说,相反,眼睛会回到他们的插座中。

缺乏眼球运动可能表明大脑的情绪处理部分,如杏仁核宾夕法尼亚大学佩雷​​尔曼医学院的睡眠研究员Allan Pack说,它们在斑马鱼中的活性并不像在哺乳动物中那么活跃。通过他们的大脑活动监测,研究人员将睡眠研究“提升到了一个新的水平,”Pack说,“

研究人员记录的全身参与巩固了鱼类睡眠与哺乳动物类似的论点,华盛顿的神经科学家Paul Shaw说道。圣路易斯大学医学院。他说,在所有已知可以打瞌睡的生物体中,“睡眠在任何地方都存在”。

未来的实验可能表明为什么睡眠不足或缺乏Zs导致人们的健康问题,如肥胖,心脏疾病和糖尿病。

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