科学家们已经发现,包裹神经纤维的绝缘层——髓鞘受损如何影响睡眠期间的大脑活动。
在2026年欧洲神经科学学会联合会(FENS)论坛上展示的研究中,Mohit Dubey博士描述了髓鞘受损小鼠的脑电图(EEG)记录显示出电尖峰,类似于癫痫或阿尔茨海默病(AD)患者所见。这些尖峰仅在小鼠睡眠时出现。这一发现可能对多发性硬化症(MS)、AD和其他神经退行性疾病患者具有重要意义。
"睡眠障碍在多发性硬化症和阿尔茨海默病等神经系统疾病中极为常见,但这些问题的生物学原因仍不甚明了。"
Mohit Dubey博士,荷兰阿姆斯特丹荷兰神经科学研究所ZonMw记忆性痴呆研究员
"髓鞘有助于电信号高效地通过大脑回路传导。在许多神经退行性疾病中,髓鞘受损可能会破坏神经元之间的通信。我们想了解髓鞘损伤是否也会影响大脑回路在睡眠期间的行为。通过研究这一联系,我们希望更好地理解神经系统疾病中睡眠障碍的原因,以及与睡眠相关的大脑信号是否可作为尚未显现临床症状疾病的生物标志物,同时也能显示疾病进展。"
Dubey博士及其同事观察了数周内多个夜晚髓鞘受损和阿尔茨海默病小鼠模型的脑电图记录,并将其与睡眠中的多发性硬化症患者脑电图数据进行了比较。
他们发现,在睡眠小鼠中观察到的异常电尖峰与睡眠节律紧密相关,包括在非快速眼动(REM)睡眠第二阶段发生的脑活动爆发(称为睡眠纺锤波)。此外,他们还发现仅在REM睡眠期间观察到的电节律变慢。
"REM是与做梦和回放日间经历相关的睡眠阶段。在这种状态下,大脑产生称为振荡的节律性电模式,有助于协调神经元之间的通信。我们的研究结果显示,当髓鞘退化时,这些节律会变得紊乱和缓慢,并且睡眠中观察到的电尖峰与受多发性硬化症和阿尔茨海默病等神经退行性疾病影响的大脑回路稳定性密切相关,"Dubey博士说。
"这开辟了新的研究方向,探索睡眠节律如何依赖于大脑回路的髓鞘化状态。睡眠记录可能提供一种非侵入性方法来检测神经系统疾病中大脑回路髓鞘化的早期变化。这最终可能帮助临床医生监测疾病进展,我们希望研究睡眠记录是否可用作检测大脑回路功能早期变化的生物标志物。
"睡眠障碍已知会影响多发性硬化症和阿尔茨海默病患者的生活质量。它们导致疲劳和认知能力下降。因此,理解睡眠与大脑回路功能障碍之间的生物学联系可以帮助指导未来改善这些条件下睡眠和大脑健康的策略。
"睡眠在维持健康的大脑功能方面起着根本性作用,但在神经退行性疾病研究中却经常被忽视。"
Dubey博士的未来研究将集中在理解髓鞘退化、睡眠节律和大脑异常电活动之间的细胞和分子机制。
目前,还没有能修复受损髓鞘的治疗方法,尽管有一些药物旨在减缓免疫系统对多发性硬化症中髓鞘的攻击。了解髓鞘损伤如何影响睡眠的生物学基础,可以帮助研究人员设计非侵入性方法,可能在睡眠期间修复髓鞘。
这项研究的优势在于它将睡眠神经科学与脱髓鞘大脑回路的研究相结合,使研究人员能够检查脑节律如何与疾病相关变化相互作用。局限性在于工作主要在小鼠身上进行,需要进一步研究来了解这些机制如何转化为人类疾病。
来自希腊雅典国立卡波迪斯特里安大学的Christina Dalla教授是FENS论坛通讯委员会主席,未参与此项研究。她说:"Dubey博士及其同事的工作值得祝贺,他们展示了受损髓鞘对睡眠小鼠大脑的影响,同时观察到多发性硬化症患者的REM睡眠振荡变慢。这似乎与阿尔茨海默病小鼠中观察到的大脑回路稳定性和连通性的中断有关。这些观察为睡眠质量和结构作为脑疾病的生物标志物以及人类治疗靶点的进一步研究开辟了有趣的新途径。"
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