国产av一二三区|日本不卡动作网站|黄色天天久久影片|99草成人免费在线视频|AV三级片成人电影在线|成年人aV不卡免费播放|日韩无码成人一级片视频|人人看人人玩开心色AV|人妻系列在线观看|亚洲av无码一区二区三区在线播放

網(wǎng)易首頁(yè) > 網(wǎng)易號(hào) > 正文 申請(qǐng)入駐

PNAS | 睡眠里的“合奏”:去甲腎上腺素、5-羥色胺與乙酰膽堿在NREM期竟然同步起伏

0
分享至

PsyBrain 腦心前沿 | 公眾號(hào) PSY-Brain_Frontier

一鍵關(guān)注,點(diǎn)亮星標(biāo) ??

不錯(cuò)過(guò)每日前沿資訊

認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)前沿文獻(xiàn)分享


基本信息:

Title:Synchrony of neuromodulatory systems during NREM sleep

發(fā)表時(shí)間:2025.12.24

Journal:PNAS(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)

影響因子:9.1

獲取原文:

  1. 添加小助手:PSY-Brain-Frontier即可獲取PDF版本



AI一句話銳評(píng)

把NREM睡眠從“低活動(dòng)”改寫為“多神經(jīng)調(diào)質(zhì)按節(jié)律同步協(xié)作的調(diào)控窗口”,這篇文章讓“睡眠里的協(xié)調(diào)指揮”第一次在體內(nèi)被清晰看見(jiàn)。


引言

我們對(duì)“睡著了的大腦”常有一種直覺(jué):像把燈調(diào)暗,整體活動(dòng)變?nèi)蹙托小5F(xiàn)實(shí)更像精細(xì)的“狀態(tài)切換系統(tǒng)”。經(jīng)典觀點(diǎn)認(rèn)為,單胺類(monoamines)去甲腎上腺素(norepinephrine, NE)與5-羥色胺(serotonin, 5-HT)在清醒最高、NREM睡眠降低、REM睡眠幾乎沉默;而乙酰膽堿(acetylcholine, ACh)在清醒與REM較活躍、在NREM相對(duì)低。

可如果你有過(guò)夜里“明明沒(méi)醒透卻突然警覺(jué)一下”的體驗(yàn),就會(huì)意識(shí)到:睡眠并非一條平滑曲線,而是夾雜著微覺(jué)醒(microarousal, MA)與短暫波動(dòng)。近年來(lái),借助遺傳編碼的神經(jīng)遞質(zhì)熒光傳感器(GRAB sensors),研究者發(fā)現(xiàn)NE、5-HT、ACh在NREM期并不是“低且穩(wěn)”,而是以超慢頻率(infraslow oscillation, ISO,約0.02–0.03 Hz)呈現(xiàn)節(jié)律性起伏,并與腦電(EEG)中紡錘波相關(guān)的σ頻段功率(sigma power)起落耦合。

一個(gè)關(guān)鍵但一直缺乏體內(nèi)直接證據(jù)的問(wèn)題隨之出現(xiàn):這些神經(jīng)調(diào)質(zhì)系統(tǒng)在NREM期各自“自顧自振蕩”,還是彼此協(xié)調(diào)、甚至相互依賴?如果它們真的同步,那就可能是大腦在睡眠中實(shí)現(xiàn)“既穩(wěn)態(tài)維持、又隨時(shí)可被喚醒”的一種機(jī)制,也可能解釋睡眠對(duì)記憶等過(guò)程的精細(xì)調(diào)控為何需要跨腦區(qū)、跨系統(tǒng)的配合。本文正是圍繞“多種神經(jīng)調(diào)質(zhì)在NREM期是否同步、同步是否推動(dòng)覺(jué)醒、同步如何被系統(tǒng)間相互作用所塑造”展開(kāi)。


實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法邏輯

作者在小鼠中同時(shí)植入EEG/EMG電極并進(jìn)行雙位點(diǎn)光纖光度法(2-site fiber photometry),在內(nèi)側(cè)前額葉(medial prefrontal cortex, mPFC)與海馬(hippocampus)表達(dá)NE、5-HT、ACh的GRAB熒光傳感器,記錄自然睡眠-覺(jué)醒循環(huán);用譜相干(spectral coherence)與互相關(guān)(cross-correlation)刻畫ISO同步與時(shí)序,并以σ功率谷值對(duì)齊分析不同結(jié)局(持續(xù)NREM、MA、清醒、轉(zhuǎn)REM)前的釋放幅度與同步強(qiáng)度;再用藥理學(xué)“靜默”5-HT或NE系統(tǒng)檢驗(yàn)依賴性,并用低頻光遺傳激活(optogenetics)在不引發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件下測(cè)試系統(tǒng)間因果耦合。


核心發(fā)現(xiàn)

1)NREM期NE與5-HT高度同步(Figure 1)

在NREM睡眠中,去甲腎上腺素(NE)與5-羥色胺(5-HT)呈同頻(ISO)起伏,且時(shí)間差接近0,顯示兩套系統(tǒng)并行協(xié)同,而非各自獨(dú)立波動(dòng)。

2)ACh也同步,但更早啟動(dòng)(Figure 2–3)

乙酰膽堿(ACh)與NE/5-HT同樣在ISO頻段同步,但ACh穩(wěn)定領(lǐng)先約2–4秒,提示NREM期調(diào)質(zhì)波動(dòng)存在固定的先后序列。

3)同步越強(qiáng)越容易走向微覺(jué)醒/清醒(Figure 4)

當(dāng)一次NREM-ISO循環(huán)最終進(jìn)入微覺(jué)醒(MA)或清醒時(shí),NE、5-HT、ACh的釋放幅度與跨系統(tǒng)同步強(qiáng)度都更高,可預(yù)測(cè)NREM向覺(jué)醒方向的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

4)三系統(tǒng)相互依賴且可互相驅(qū)動(dòng)(Figure 5–6)

藥理靜默NE或5-HT會(huì)連帶削弱另外兩者及ACh的NREM-ISO;在不引發(fā)醒來(lái)的低頻光遺傳刺激下,激活NE或5-HT神經(jīng)元可誘發(fā)其他系統(tǒng)釋放,支持跨系統(tǒng)耦合具有因果性。



Fig. 1. Synchronized release of NE and 5-HT during NREM sleep.



Fig. 2. Synchronized release of ACh and 5-HT during NREM sleep.



Fig. 3. Synchronized release of NE and ACh during NREM sleep.


Fig. 4. Synchronized release of multiple neuromodulators promotes arousal.


Fig. 5. ISO during NREM sleep requires coordination among neuromodulatory systems.


Fig. 6. Optogenetic activation of neuromodulatory systems.


Abstract

Neuromodulatory systems play an essential role in regulating brain states and functions. The canonical view is that the release of monoamines including norepinephrine (NE) and serotonin (5-HT) is high during wakefulness and attenuated during sleep, particularly during rapid eye movement (REM) sleep, whereas the cholinergic system is active during both wakefulness and REM sleep and quiescent during non–REM (NREM) sleep. Recent studies have revealed a slow and rhythmic release pattern of neuromodulators during NREM sleep that drives infraslow oscillation (ISO) (0.02 to 0.03 Hz) in the brain. A key question is whether/how the release of different neuromodulators during sleep is coordinated. In this study, we combined 2-site fiber photometry with electroencephalogram/electromyography recording to monitor the release of NE, 5-HT, and acetylcholine in the cortex and hippocampus during sleep and wake cycles. We found that the ISO of these neuromodulators is synchronized during NREM sleep. The synchrony between neuromodulatory systems increases in the oscillatory cycles leading to arousal. Furthermore, pharmacological inhibition of either the 5-HT or NE system eliminates the oscillation of other neuromodulators during NREM sleep. Optogenetic activation of 5-HT or NE neurons during NREM sleep induces the release of other neuromodulators in the absence of sleep-to-wake transitions. These results suggest that the rhythmic neuromodulator releases are highly coordinated in the brain. The synchrony among multiple neuromodulatory systems across brain regions provides a powerful neural mechanism to orchestrate sleep architecture and sleep-related neural processes.

前沿交流|歡迎加入認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)前沿交流群!


核心圖表、方法細(xì)節(jié)、統(tǒng)計(jì)結(jié)果與討論見(jiàn)原文及其拓展數(shù)據(jù)。

分享人:BQ

審核:PsyBrain 腦心前沿編輯部

特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相關(guān)推薦
熱點(diǎn)推薦
深圳開(kāi)發(fā)商降價(jià)大逃殺!

深圳開(kāi)發(fā)商降價(jià)大逃殺!

櫻桃大房子
2026-04-14 22:13:57
一杯茶蒸發(fā)300億!霸王茶姬泡沫破裂,創(chuàng)始人卷7億走人

一杯茶蒸發(fā)300億!霸王茶姬泡沫破裂,創(chuàng)始人卷7億走人

老特有話說(shuō)
2026-04-14 13:40:08
金球無(wú)水貨!登貝萊歐冠封神,極致表現(xiàn)印證金球獎(jiǎng)絕對(duì)含金量!

金球無(wú)水貨!登貝萊歐冠封神,極致表現(xiàn)印證金球獎(jiǎng)絕對(duì)含金量!

田先生籃球
2026-04-15 08:53:05
男子持長(zhǎng)矛殺鄰居后自首,一審被判死刑立即執(zhí)行!法院:犯罪情節(jié)惡劣,罪行極其嚴(yán)重,不足以從輕處罰

男子持長(zhǎng)矛殺鄰居后自首,一審被判死刑立即執(zhí)行!法院:犯罪情節(jié)惡劣,罪行極其嚴(yán)重,不足以從輕處罰

大風(fēng)新聞
2026-04-15 13:43:07
許家印,KTV豪情終成妄念

許家印,KTV豪情終成妄念

哲空空
2026-04-15 11:40:51
剛從臺(tái)灣回來(lái),談?wù)勔恍┛赡茏屓瞬惶娣恼嬖?,有些現(xiàn)實(shí)太扎心

剛從臺(tái)灣回來(lái),談?wù)勔恍┛赡茏屓瞬惶娣恼嬖?,有些現(xiàn)實(shí)太扎心

復(fù)轉(zhuǎn)這些年
2026-04-15 10:46:03
主動(dòng)撕毀中國(guó)訂單,拒賠361億違約金,如今再次上門求助了

主動(dòng)撕毀中國(guó)訂單,拒賠361億違約金,如今再次上門求助了

混沌錄
2026-04-14 20:59:26
企業(yè)增值稅的設(shè)計(jì):虧損了也要交稅

企業(yè)增值稅的設(shè)計(jì):虧損了也要交稅

生命可以承受之輕
2026-04-15 06:48:23
蘇林乘坐中國(guó)高鐵,背后前瞻越南高鐵

蘇林乘坐中國(guó)高鐵,背后前瞻越南高鐵

新民周刊
2026-04-15 09:08:54
13歲男孩被老人私拴繩索割喉,已脫離生命危險(xiǎn),但仍有一段氣管未能找到……他成績(jī)?nèi)G叭?,母親白血病加乳腺癌,網(wǎng)友已籌款超60萬(wàn)

13歲男孩被老人私拴繩索割喉,已脫離生命危險(xiǎn),但仍有一段氣管未能找到……他成績(jī)?nèi)G叭?,母親白血病加乳腺癌,網(wǎng)友已籌款超60萬(wàn)

極目新聞
2026-04-14 22:38:03
公安部公布5起危害生態(tài)安全犯罪典型案例

公安部公布5起危害生態(tài)安全犯罪典型案例

界面新聞
2026-04-15 10:22:27
又吹上了:中方不發(fā)一槍“封鎖”臺(tái)海,美國(guó)人沒(méi)法退休

又吹上了:中方不發(fā)一槍“封鎖”臺(tái)海,美國(guó)人沒(méi)法退休

觀察者網(wǎng)
2026-04-15 11:20:11
印度人憤怒:中國(guó)人有那么多化肥,為什么不給我們用?

印度人憤怒:中國(guó)人有那么多化肥,為什么不給我們用?

步論天下事
2026-04-15 09:32:45
為何金庸武俠小說(shuō)依舊風(fēng)靡,古龍卻已無(wú)人問(wèn)津?其實(shí)原因很簡(jiǎn)單

為何金庸武俠小說(shuō)依舊風(fēng)靡,古龍卻已無(wú)人問(wèn)津?其實(shí)原因很簡(jiǎn)單

長(zhǎng)風(fēng)文史
2026-04-13 20:41:32
以防長(zhǎng)稱從伊朗移除濃縮鈾是結(jié)束沖突的“先決條件”

以防長(zhǎng)稱從伊朗移除濃縮鈾是結(jié)束沖突的“先決條件”

界面新聞
2026-04-14 22:57:09
蘋果官微發(fā)文提醒iPhone用戶立即更新設(shè)備

蘋果官微發(fā)文提醒iPhone用戶立即更新設(shè)備

界面新聞
2026-04-15 08:26:07
甘油三酯降45%!中山大學(xué)臨床實(shí)證:改良禁食法,7天即可改善代謝

甘油三酯降45%!中山大學(xué)臨床實(shí)證:改良禁食法,7天即可改善代謝

思思夜話
2026-04-15 13:16:25
中東危機(jī)之際,阿布扎比王儲(chǔ)訪華有何深意?

中東危機(jī)之際,阿布扎比王儲(chǔ)訪華有何深意?

補(bǔ)壹刀
2026-04-15 10:21:53
特朗普真的瘋了嗎?

特朗普真的瘋了嗎?

微評(píng)社
2026-04-15 10:49:43
這6家央企低調(diào)到?jīng)]人知道!待遇不輸煙草電網(wǎng),雙非生也能撿漏!

這6家央企低調(diào)到?jīng)]人知道!待遇不輸煙草電網(wǎng),雙非生也能撿漏!

優(yōu)墨出品
2026-04-14 19:06:28
2026-04-15 15:03:00
PsyBrain腦心前沿
PsyBrain腦心前沿
追蹤腦科學(xué)新動(dòng)態(tài),聚焦認(rèn)知與神經(jīng)新研究
313文章數(shù) 15關(guān)注度
往期回顧 全部

科技要聞

手機(jī)無(wú)死角上網(wǎng)?亞馬遜砸百億硬剛馬斯克

頭條要聞

浙江61歲男子持長(zhǎng)矛殺鄰居后自首 被判死刑立即執(zhí)行

頭條要聞

浙江61歲男子持長(zhǎng)矛殺鄰居后自首 被判死刑立即執(zhí)行

體育要聞

三球準(zhǔn)絕殺戴大金鏈:轟30+10自我救贖

娛樂(lè)要聞

曾志偉辦73歲生日派對(duì),逾百藝人到場(chǎng)

財(cái)經(jīng)要聞

業(yè)績(jī)失速的Lululemon:"健康"人設(shè)崩塌?

汽車要聞

海豹08內(nèi)飾首秀 大滿配“海王”旗艦

態(tài)度原創(chuàng)

數(shù)碼
本地
教育
公開(kāi)課
軍事航空

數(shù)碼要聞

微軟最終放棄了其巨大的 Surface Hub 觸屏顯示器

本地新聞

12噸巧克力有難,全網(wǎng)化身超級(jí)偵探添亂

教育要聞

超實(shí)用!公共俄語(yǔ)四級(jí)解題思路,3層滲透法直接套用!

公開(kāi)課

李玫瑾:為什么性格比能力更重要?

軍事要聞

萬(wàn)斯:對(duì)當(dāng)前美伊局勢(shì)進(jìn)展“感到樂(lè)觀”

無(wú)障礙瀏覽 進(jìn)入關(guān)懷版