【编辑摘要】
近期研究表明,睡眠期间神经调节剂(包括去甲肾上腺素、血清素、乙酰胆碱、多巴胺和组胺)的同步化。Nedergaard在本综述中探讨了这些振荡同步化可能在健康中扮演的潜在作用。睡眠期间的同步化影响三个主要系统:睡眠纺锤体活动及其随后的记忆巩固、血管作用和体积,以及脑部类淋巴清除系统。通过衰老、压力、精神疾病、心血管疾病、药物或物质使用而破坏这种睡眠节律可能会损害有毒蛋白质的清除,从而增加痴呆症风险。
【摘要】
在清醒状态下,神经调节剂主要独立运作以支持行为和认知。相比之下,睡眠将它们的活动重新组织成协调的大脑节律。睡眠期间,主要神经调节剂——去甲肾上腺素、乙酰胆碱、血清素和多巴胺——表现出周期约为50秒的同步波动。这些振荡表现为快速(10至30赫兹)脑电活动的反复爆发,并与脑脊液流动相位耦合。神经调节剂是血管活性物质,驱动慢速血管运动,为代谢废物的类淋巴清除提供机械力。神经调节剂信号传导的破坏,如在精神障碍、心血管疾病、衰老或使用常用处方药时所见,会损害包括β-淀粉样蛋白和tau蛋白在内的神经毒性蛋白的清除。因此,这种进化上保守的大脑节律的失败可能代表了一条此前未被认识的机制途径,将各种伴有睡眠障碍的疾病与痴呆风险增加联系起来。
近期研究显示,在非快速眼动睡眠期间,神经调节系统之间存在显著的同步化现象。这种同步振荡影响着睡眠纺锤体活动、记忆巩固过程、血管作用和脑部类淋巴清除系统。类淋巴系统是一种脑部废物清除机制,主要在睡眠期间活跃,负责清除代谢废物和神经毒性蛋白。
研究发现,神经调节剂的振荡活动与心率变异性密切相关,而心率变异性已被证明与认知功能相关。在精神疾病、心血管疾病和衰老过程中,这种神经调节振荡常常受到干扰,可能导致脑部废物清除效率下降。例如,研究表明使用某些抗抑郁药物可能会影响这种节律,进而影响脑部清除功能。
特别值得注意的是,去甲肾上腺素系统在睡眠期间表现出独特的振荡模式,其幅度与记忆巩固效果呈正相关。当这种振荡被干扰时,如在睡眠剥夺条件下,不仅记忆巩固受损,β-淀粉样蛋白的清除也会显著减少,这为理解睡眠障碍与阿尔茨海默病之间的联系提供了机制解释。
此外,心血管健康与睡眠期间的神经调节振荡密切相关。心率变异性降低与认知功能下降相关,而这种关联可能部分由睡眠期间神经调节振荡的紊乱所介导。高血压、心力衰竭等心血管疾病患者的睡眠质量通常较差,这可能进一步加剧脑部废物清除障碍。
这项研究强调了保护睡眠质量对于维持脑部健康和预防神经退行性疾病的重要性。通过了解这些振荡机制,未来可能开发出针对睡眠节律的干预措施,以降低痴呆症风险,特别是对于那些由于衰老、疾病或药物使用而面临睡眠节律紊乱风险的人群。
【全文结束】

