愛做夢的快速動眼期(REM) 哪一個神經元在控制眼動?

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當人類睡眠進入快速動眼期(rapid eye movement, REM)時,肌肉張力會完全放鬆,但眼睛卻突然來回移動,與做夢有關,又稱矛盾睡眠(paradoxical sleep)。然而,哪些神經元調控 REM,仍是個謎題?

近日,瑞士 Bern 大學和 Fribourg 的團隊攜手發現,位於大鼠腦幹背側巨細胞旁核(dorsal paragigantocellular nucleus)的蝴蝶核(Nucleus papilio, NPCalb) 所表現的鈣結合蛋白-D28K 表現神經元(Calbindin-D28K-expressing neurons)在 REM 睡眠期間活躍,並投射到三個對側眼肌核(contralateral eye-muscle nuclei)。該研究相關結果刊登於《Nature Communications》。

在大鼠進入 REM 睡眠期且眼睛運動開始之前,會先提升含有光電標記的 NPCalb 神經元的放電。接著,透過光遺傳活化(Optogenetic activation, 透過雷射活化)NPCalb 神經元,以驅動眼睛運動。反之,若進行基因消融(ablation)或光遺傳學靜默(silencing)則抑制眼鏡運動。然而,這些擾動均未改變 REM 睡眠的持續時間。

簡言之,該研究結果第一次提供人類有關哺乳動物的腦幹於睡眠時期所發命令的證據,該命令有助於人們理解哺乳動物大腦的 REM 睡眠期間如何選擇性地控制眼睛的運動。

參考資料:
1. Nature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-13217-y
2. https://www.news-medical.net/news/20191221/Scientists-discover-neurons-that-play-an-important-role-in-eye-movement-during-REM-sleep.aspx

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