光疗如何改善小鼠睡眠

环境中的光对生活中很多事情都有影响，其中之一便是睡眠周期。而慢性压力经常造成睡眠困扰，因此中国的一群科学家做了小鼠实验，实验证据指出，明亮光疗法对于与压力相关的睡眠疾病有所帮助。科学家证明光线治疗通过 vLGN/IGL-LHb-RMTg 途径降低了慢性压力促进非快速动眼期（nonrapid eye movement，NREM）睡眠，换句话说就是人类可以进入更深层的快速动眼期（rapid eye movement，REM）睡眠。实验结果提供了一个关于光线治疗对慢性压力诱导的睡眠变化的影响的回路机制。

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光对大脑功能和睡眠的深远影响

光环境对大脑功能和睡眠影响深远。睡眠对于人类的身体和心理健康至关重要，而最近的研究表明，光环境可以影响睡眠质量。然而，我们对光如何影响睡眠的神经回路和机制了解甚少。一项由中国暨南大学进行的最新研究揭示了一个引人入胜的发现：光可以改变慢性压力诱导的睡眠异常。这项研究对小鼠模型进行了一系列实验，证实了明亮光疗法对改善压力诱导的睡眠异常的效果。研究人员推测，大脑中一个称为侧隔核（lateral habenula，LHb）的区域可能在其中扮演关键角色。LHb 不仅接收来自眼睛的光信号，还能影响调节睡眠的其他脑部区域。这项研究发现，慢性压力会增加 NREM 睡眠的持续时间，同时减少清醒的时间。而 LHb 的活化在改变睡眠模式方面起著关键作用，这暗示著 LHb 可能参与了慢性压力对睡眠的影响。然而，明亮光治疗则可以减少慢性压力对睡眠的不正常促进作用，进一步揭示了光对睡眠调节的神经机制。

大脑神经回路中的光和压力交互作用

在继续深入研究之前，先更仔细地了解 LHb-RMTg 途径。这一神经回路包括了 LHb，LHb 接收来自眼睛的光信号，以及与睡眠调节相关的头侧内侧被盖核（rostromedial tegmental nucleus，RMTg）。慢性压力可以通过激活 LHb-RMTg 途径来增加 NREM 睡眠的持续时间，减少清醒的时间。

该研究还发现，特定激活投射到 RMTg 的 LHb 神经元模拟了慢性压力对睡眠模式的影响，而在受压力的小鼠中抑制这些神经元则减少了慢性压力对NREM睡眠的促进作用。这些发现表明，慢性压力可以通过活化 LHb-RMTg 途径来促进 NREM 睡眠，这也与最近的研究结果一致，即 RMTg 在调节 NREM 睡眠方面有着重要作用。

有趣的是，虽然长期活化投射到背侧缝核（dorsal raphe nucleus，DRN）或中脑腹侧盖区（ventral tegmental area，VTA）的 LHb 神经元并不能模拟慢性压力对夜间睡眠状态的影响，但这些操作却促进了白天的 NREM 睡眠。这些结果表明，LHb-DRN/VTA 途径也可能参与了慢性压力对睡眠状态的影响，未来的研究将需要进一步澄清它们的作用。

解读明亮光对睡眠的影响

这项研究还揭示了明亮光对压力诱导的睡眠异常的影响。明亮光疗法被广泛应用于改善睡眠，但其作用机制以及对于压力诱导的睡眠异常是否有效一直不清楚。根据研究结果，明亮光可以减少慢性压力对睡眠的异常促进作用，这一效果可能通过光传递的视觉回路来实现。具体来说，明亮光可以降低 LHb-RMTg 途径的神经活性，进而减少慢性压力对 NREM 睡眠的促进作用。

这项研究还确定了视觉丘-内丘间叶（ventral lateral geniculate nucleus and intergeniculate leaflet，vLGN/IGL）的 GABA 神经元直接投射到 LHb-RMTg 途径，这些神经元对于明亮光信号的编码至关重要。因此，vLGN/IGL 的光信号可能调节 LHb-RMTg 途径的神经活性，影响压力对睡眠的效应。这一假设得到了多方面的证据支持，包括明亮光治疗减少了慢性压力对睡眠的促进作用，同时减少了 LHb-RMTg 途径的兴奋性。总之，这项研究的结果为我们揭示了光如何影响压力诱导的睡眠异常提供了重要线索，并为明亮光治疗在缓解压力相关性疾病方面的应用提供了理论依据。

光照对睡眠和压力的调节，无疑是一个极具潜力的研究领域。随着我们对这些神经回路和机制的理解不断深化，未来将有更多机会开发出更有效的光疗法和相关干预措施。此外，研究还可能扩展到更广泛的应用领域，包括应对其他压力相关性疾病，如焦虑和忧郁症。这些发现对于改善人类健康和生活品质具有重要意义，并为未来的研究和医疗实践提供了有价值的参考。

在深入探讨光照对睡眠和压力的调节作用后，这一研究领域充满了潜力。未来的研究可能会进一步阐明大脑中各种神经回路的作用和互动，从而为开发更精准和有效的光疗法提供更多的基础。此外，我们可以期待研究的应用扩展到其他压力相关性疾病，如焦虑和忧郁症，进一步改善人类的心理健康。这些发现将对提高人们的生活质量和医疗实践产生深远的影响，并在未来的研究和临床治疗中扮演着关键角色。

延伸阅读：爱做梦的快速动眼期（REM）哪一个神经元在控制眼动？

参考资料：
1. https://medicalxpress.com/news/2023-09-bright-light-treatment-stressed-mice.html
2. https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3002282