加拿大神经科学协会(CAN)会议于5月18日至21日在蒙特利尔举行,汇聚了来自加拿大各地的神经科学家,包括多伦多大学(U of T)的研究人员。《The Varsity》参加了CAN上两位多伦多大学教授的演讲,以深入了解大脑的内部工作原理。
SLD细胞与梦境
在我们做梦时,由于肌肉反射暂时丧失,即肌肉强直,我们的身体保持静止。这种缺乏运动的状态可以防止我们通过梦游或在梦中行动而受伤。
多伦多大学助理教授Jimmy Fraigne在CAN会议上展示了他关于sublaterodorsal tegmental nucleus (SLD)细胞的研究,这些细胞触发肌肉强直。
简言之,SLD是脑干中的一个小区域。当SLD细胞活动时,它们可能有助于启动一种特定的睡眠阶段,即快速眼动(REM)睡眠,这对于改善记忆非常重要。
事实上,REM睡眠如此重要,以至于如果大脑一晚没有获得足够的REM睡眠,它自然会在第二天增加REM睡眠的量。在一个典型的睡眠夜晚,大脑会经历多次REM睡眠,每个周期从几分钟到一两个小时不等。
大脑如何调节REM睡眠?
Fraigne在演讲中解释说,大脑进入REM睡眠的欲望就像压力锅中积聚的蒸汽。在非REM睡眠期间——其特征是肌肉放松和眼动减少——身体对REM睡眠的需求开始累积。这种需求不断积累,直到REM睡眠开始,从而释放"睡眠压力蒸汽"。
Fraigne和他的实验室发现,触发REM睡眠期间肌肉强直的SLD细胞也可能负责跟踪这种睡眠压力。在睡眠剥夺期间,这些细胞快速活动,向大脑的其他部分传达睡眠压力很高的信息。然而,在REM睡眠期间,由于睡眠压力已经消散,这些细胞停止活动。
研究REM睡眠如何启动和维持对于预测未来健康结果特别相关。REM睡眠障碍是预测帕金森病等疾病的最佳指标,常常比疾病提前几年甚至几十年。
基于性别的抑郁症差异
2022年,超过五分之一的加拿大人符合物质使用、焦虑或情绪障碍(包括抑郁症)的标准。2021年,重度抑郁发作的患病率在成年女性中高于男性。
多伦多大学精神病学系和药理学与毒理学系教授Etienne Sibille展示了他对人类和小鼠重度抑郁症(MDD)分子基础的研究,以更好地理解这些基于性别的差异。
研究患有MDD的人类患者的大脑显示出一致的模式。研究人员发现了脑源性神经营养因子(BDNF)信号传导的差异,BDNF是一种支持脑细胞健康的蛋白质。另一种模式涉及生长抑素中间神经元(SSTIs),这是一组专门的脑细胞,帮助大脑维持健康的信号活动水平。
SSTIs释放GABA,这是一种防止脑回路过早活跃的化学信使。当SSTIs功能不佳时,大脑可能变得不太能够调节情绪和压力反应。Sibille和他的实验室发现,BDNF信号减弱会削弱SSTIs的功能,破坏大脑调节情绪的能力。
基于性别的差异可能在大脑调节MDD情绪的能力中发挥作用。在雄性小鼠中,GABA信号传导相对低于雌性小鼠,并伴随着更多的焦虑样行为表现。
该研究还确定了一个可能影响生长抑素(SST)基因调控的遗传成分,控制可用于信号传导的SST量。基于这些发现,研究人员开发了一个风险评分,以估计一个人的遗传性MDD风险,取决于影响SST细胞功能的小的遗传差异。
预测具有较高分数的个体将拥有更少的SSTIs并表现出更严重的MDD症状。总体而言,这些关系在患有晚年抑郁症的人类男性中最为显著。目前,Sibille的实验室希望利用这种对抑郁症的新理解来开发新的抗抑郁药物。
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