說到睡眠,人們一般認為大腦不是醒著就是睡著了。根據麻省理工學院網站的最新消息,神經科學家發現大腦中有一個奇怪的回路,它可以使大腦的一小部分進入睡眠或變得遲鈍,而其餘部分保持清醒。
這條線始於丘腦網狀核(TRN),它將信息傳遞到丘腦,然後傳遞到大腦皮層,並誘導慢波包。慢波是神經元暫時被抑製時大腦活動的震蕩,是深度睡眠的標誌。昏迷和全麻時也會出現慢振蕩,與覺醒減少有關。當TRN活動達到一定水平時,這些波會控製整個大腦。TRN也可能是睡眠不足的人短時間分心,但盡量保持清醒的原因。
研究人員認為,TRN可能通過協調不同大腦區域之間的慢波並促進它們共享信息來幫助大腦鞏固新的記憶。麻省理工學院精神與認知科學係的勞拉劉易斯(Laura Lewis)說,在睡眠期間,一些特殊的大腦區域可能同時有慢波,因為它們需要交換信息,而其他大腦區域則沒有。
目前大部分睡眠研究的重點是睡眠的全腦控製,但這隻是在整個大腦被慢波覆蓋的情況下。最近的研究表明,缺乏睡眠的動物在仍然清醒的情況下,大腦的某些區域會出現慢波,這表明大腦可以局部控製清醒狀態。
麻省理工團隊開始研究TRN對覺醒或困倦的局部控製。利用光遺傳學技術激活或抑製神經元,研究人員發現,如果清醒小鼠的TRN受到輕微刺激,其一小部分皮層就會出現慢波;隨著刺激的增加,整個皮層都會出現慢波。劉易斯說,當這些慢波被誘導遍布大腦皮層時,老鼠開始昏昏欲睡,停止奔跑,肌肉放鬆。這表明,TRN在大腦的局部控製中起著微調作用,可以增加或減少特定區域的慢波,使這些區域能夠相互交流,或者在大腦昏昏欲睡時誘導這些區域減少清醒。
注:本文圖片來自網絡
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