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生物为何需要睡眠?

2018-02-22 来源:科技日报 作者:

  最近,日本东京大学池谷裕二教授领导的一个研究小组发现了睡眠中大脑海马神经电路冷却的机制。该研究阐释了控制脑电路功能的睡眠的作用,明确解答了生物为何需要睡眠这一根源性问题。

 

  人们很早就知道海马体与学习和记忆有关,但由于神经细胞的数量有限,脑内记忆的信息很快就会饱和。由此科学家长期以来猜测,海马体具有某种“冷却”机制。

 

  研究小组发现,海马体发出的称为“尖波涟漪”(sharpwaveripple,SWR)的脑波,可以减弱睡眠时突触的联系程度。即WSR在保证必要信息的同时,减弱不必要的突触联系,以确保存储容量。此外,妨碍睡眠中的SWR,可充分再现睡眠不足的状态,因此可认为睡眠的目的之一是“产生SWR使大脑电路冷却”。

 

  一般认为,自闭症谱系病和精神分裂症等疾病是由于睡眠中发生SWR紊乱、脑电路高度兴奋所致。由于睡眠中SWR脑电路不能冷却会引发多种精神症状,研究小组正在确立该类疾病的验证和治疗方法。同样在老年人脑中也出现有SWR生产低下和脑电路过度兴奋问题。现实生活中一部分老年人出现自闭频谱系症状及精神分裂症状等。研究小组今后也将积极探索如何恢复这些老年性症状。

 

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