大脑提神:为什么做梦阶段很重要

我们为什么要做梦？大脑进化了做梦这一机制有什么样的作用？

长期以来，科学家一直想知道为什么几乎所有的动物都会睡觉，尽管无意识对生存有不利影响。

由筑波大学(University of Tsukuba)的一个研究小组的研究人员发现了在特定睡眠阶段发生大脑更新的新证据：快速眼动 (REM) 睡眠，即我们经常做梦的时候。

之前的研究用各种方法测量了快速眼动(REM)睡眠、非快速眼动(non-REM)睡眠和清醒状态下大脑血液流动的差异，但结果是相互矛盾的。

而在这项研究中，研究人员使用一种技术，直接可视化了小鼠在清醒和睡眠状态下大脑毛细血管(脑细胞和血液之间交换营养物质和废物的地方)中红细胞的运动。

该研究的资深作者YuHayashi教授说:“我们使用一种染料使脑血管在荧光灯下可见，这种技术被称为双光子显微镜。通过这种方法，我们可以直接观察非麻醉小鼠新皮层毛细血管中的红细胞。”

研究人员还测量了大脑的电活动，以识别快速眼动睡眠、非快速眼动睡眠和清醒状态，并寻找这些阶段之间血液流动的差异。

“我们对结果感到惊讶，”Hayashi教授解释说。“在快速眼动睡眠期间，有大量的红细胞通过大脑毛细血管，但非快速眼动睡眠和清醒状态之间没有区别，这表明快速眼动睡眠是一种独特的状态。”

测量小鼠睡眠/清醒状态下毛细血管CBF的实验方法

研究小组随后扰乱了小鼠的睡眠，导致“反弹”REM 睡眠——一种更强的 REM 睡眠形式，以补偿之前的干扰。在快速眼动睡眠期，大脑的血流量进一步增加，表明血流量与 REM 睡眠强度之间存在关联。然而，当研究人员在没有腺苷 A2a 受体（这种受体的阻断使你在喝咖啡后感觉更清醒）的情况下重复相同的实验时，REM 睡眠期间的血流量增加较少，即使在 REM 睡眠反弹期间也是如此。

Hayashi表示，“这些结果表明，在 REM 睡眠期间，腺苷 A2a 受体可能至少是造成大脑血流变化的部分原因。”

鉴于脑血流减少和快速眼动睡眠减少与阿尔茨海默病的发展相关，阿尔茨海默病涉及脑内废物的积累，因此，研究快速眼动睡眠期间脑毛细血管血流增加对清除脑内废物是否重要可能是一个有趣的问题。这项研究为进一步研究腺苷A2a受体在这一过程中的作用奠定了初步基础，最终可能导致开发治疗阿尔茨海默病等疾病的新疗法。

翻译：Tina；排版：羽化

参考：

Chia-Jung Tsai, Takeshi Nagata, Chih-Yao Liu, Takaya Suganuma, Takeshi Kanda, Takehiro Miyazaki, Kai Liu, Tsuyoshi Saitoh, Hiroshi Nagase, Michael Lazarus, Kaspar E. Vogt, Masashi Yanagisawa, Yu Hayashi. Cerebral capillary blood flow upsurge during REM sleep is mediated by A2a receptors. Cell Reports, 2021; 36 (7): 109558 

DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109558

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210825113638.htm/

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