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试剂针-谷氨酸能神经元的作用(下)

试剂针-谷氨酸能神经元的作用(下)

  我们今天来说一下谷氨酸能神经元对睡眠稳态调节的重要作用,那么接下来就跟随试剂针小编一起来了解下吧。

  利用该腺苷探针,徐敏研究组发现基底前脑区的腺苷浓度在清醒状态时较高,在非快速眼动睡眠时较低,这与之前采用微透析法测量腺苷浓度变化的研究结果相一致。然而,小鼠的快速眼动睡眠时长较短,传统的微透析方法无法对快速眼动睡眠时期的腺苷浓度进行精确测量。

  得益于该探针的高时间分辨率,徐敏研究组首次发现,腺苷在快速眼动睡眠时期也存在很高的浓度,并且高于清醒和非快速眼动睡眠状态。不仅如此,研究者观察到,腺苷浓度在睡眠时相转变时存在快速的变化,提示其与神经元的活动密切相关。

  为了进一步探究腺苷浓度增加与神经元活动的关系,徐敏研究组探究了基底前脑区两类神经元:乙酰胆碱能神经元和谷氨酸能神经元与腺苷浓度变化的相关性和因果性。结果表明这两类神经元的钙活动与胞外腺苷浓度高度相关,并且神经活动总是提前于腺苷释放。

  光遗传激活这两类神经元能引起胞外腺苷浓度不同程度的增加,而谷氨酸能神经元的激活是腺苷浓度增加的主要原因。进一步,研究人员特异性损毁基底前脑区的谷氨酸能神经元,结果表明,胞外腺苷浓度的增加显著低于对照组小鼠。以上试验表明,谷氨酸能神经元的活动参与调控胞外腺苷积累过程。

  前人的研究表明,基底前脑区腺苷积累受损会导致睡眠稳态调节异常,基于以上实验结果,徐敏研究组猜测,基底前脑区谷氨酸能神经元的缺失可能会影响睡眠稳态。结果表明;

  基底前脑区谷氨酸能神经元缺失的小鼠睡眠压力显著降低(清醒时长显著增加),并且睡眠稳态也发生了改变——睡眠剥夺后睡眠时长的增加显著低于对照组小鼠,并且睡眠压力的清除速率显著快于对照组小鼠。以上实验表明,基底前脑区的谷氨酸能神经元对睡眠压力的积累起到了重要调控作用。

  该研究揭示了基底前脑区域的谷氨酸能神经元在介导清醒状态下睡眠压力的积累中所扮演的重要角色,为进一步研究睡眠稳态调节机制奠定了坚实的基础。

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