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壓力大,立刻去睡覺!《科學》發(fā)現(xiàn)大腦可以自己解決
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2022.07.02 廣東

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▎藥明康德內容團隊編輯  


人生不如意事十之八九,遇到一時難過的檻兒,不免焦慮、抑郁或是煩躁。有經驗的人會這么安慰你:別多想了,先好好睡一覺吧

這個建議可不是空洞的敷衍。很多科學研究表明,作為一種公認的恢復性生理過程,睡眠對于緩解壓力帶來的生理負擔和心理負擔都很重要。

而根據(jù)頂尖學術期刊《科學》剛剛發(fā)表的一項新研究,面臨社會壓力,大腦其實會格外想睡覺,以便迅速、高效地緩解壓力,減輕焦慮。


這項研究由中國西(第一附屬醫(yī)院)董海龍教授課題組和英國倫敦帝國學院喻曉研究員、William Wisden 教授和Nicolas P. Franks教授課題組合作完成。

研究人員通過動物實驗在小鼠的大腦中發(fā)現(xiàn)了一組特定的神經細胞,它們會在小鼠遭遇社會壓力后被激活,由此增強睡意。而這種恢復性睡眠看起來也確實可以在第二天就幫助小鼠降低焦慮水平。

壓力那么大,睡覺才能應對焦慮(圖片來源:參考資料[3];Credit:倫敦帝國理工學院)

在這項研究中,為了模擬常見的社會心理壓力,研究人員把一些實驗小鼠放入其他兇狠的小鼠的領地,讓它們遭遇“霸凌”。經過一小時的這種“急性社交挫敗應激”(Social defeat stress,SDS),從小鼠體內升高的腎上腺皮質激素來看,它們承受了很大壓力。

回到自己“家”里后,壓力山大的小鼠很快睡著了,一睡睡了5個小時。通常來說,入睡后我們會經歷由淺入深的非快速眼動睡眠期(NREM),進入比較容易做夢的快速眼動睡眠期(REM),形成一個睡眠周期。關于睡眠的研究發(fā)現(xiàn),REM睡眠期更有助于處理壓力和負面情緒。

而在這項實驗中,腦電圖顯示,經歷了社會壓力后的小鼠很快進入REM期,盡管NREM期變短,但睡眠總時間延長。這意味著,這樣深沉的一覺將改善急性社交挫敗應激誘發(fā)的焦慮。果然,等小鼠睡醒后,研究人員通過行為實驗證實,它們已經不那么焦慮,血液中的應激激素也安然下降。

相反,如果這些小鼠沒能好好睡上一覺,比如實驗中研究人員反復刺激它們造成睡眠剝奪,那么它們會變得更焦慮,應激激素的水平仍然很高。

社會壓力增加了小鼠的睡眠時間;壓力后的睡眠則能夠緩解焦慮(圖片來源:參考資料[1])

在小鼠的睡眠時候,研究人員還采用新技術追蹤了它們大腦神經細胞的活動。通過全腦分析,他們在中腦的腹側被蓋區(qū)(Ventral Tegmental Area,VTA)——這個腦區(qū)在睡眠-覺醒調控中具有重要作用——發(fā)現(xiàn)了一小群神經元。這些神經元在檢測到應激激素后被激活,在恢復性睡眠的NREM期和REM期都保持高活性。

進一步應用單細胞測序技術,研究人員鑒定出了壓力刺激后活性持續(xù)增加的這組VTA神經元區(qū)的特性,是生長抑素(Somatostatin,SST)陽性的GABA能神經元。實驗顯示,人為激活VTA區(qū)GABA/SST能神經元可以顯著縮短睡眠潛伏期,延長睡眠時間;相反,特異性抑制這群神經元,則會造成恢復性睡眠消失。

神經束路示蹤技術顯示,這組VTA神經元不僅能檢測到壓力并顯著促進睡眠,它們還會向其他腦區(qū)的神經元發(fā)送信號,阻止它們釋放更多應激激素,從而調控機體的皮質酮水平。

具體來看,研究人員利用新型基因編碼的熒光探針發(fā)現(xiàn)并證實,激活VTA區(qū)SST神經元,可以顯著降低社交挫敗應激引起的腦內促皮質激素釋放因子(CRF)含量升高。通過遺傳手段敲除這組神經元,小鼠在經歷社會壓力后難以獲得恢復性睡眠,皮質酮水平也得不到顯著降低,始終表現(xiàn)得很焦慮。

研究機制示意圖:中腦腹側被蓋核區(qū)GABA/SST能神經元感知社交應激壓力并誘發(fā)恢復性睡眠,緩解壓力應激所引起的焦慮等負面情緒,改善機體功能(圖片來源:參考資料[1])

綜合來看,當遭遇急性社會壓力,作為一種自我保護,大腦會激活恢復性睡眠,從而應對應激激素水平的飆升,并緩解壓力導致的焦慮。

同一期《科學》雜志也對這項研究做了專文評述,強調了該發(fā)現(xiàn)的重要意義。由于研究揭示的這條神經環(huán)路對于促進睡眠和緩解焦慮非常有幫助,未來或許可以為經歷了重大精神創(chuàng)傷的人針對這條神經環(huán)路進行干預,比如通過認知療法、藥物療法,甚至是基因療法。

不過,并不是所有人都能在遭受挫敗后以一場深沉的睡眠來幫助自己恢復身心健康。因此,研究人員也指出這種個體差異需要在更大的小鼠群體中進一步研究。

中國第一附屬醫(yī)院(西)麻醉與圍術期醫(yī)學科董海龍教授、英國倫敦帝國理工學院William Wisden教授、Nicolas P. Franks教授、倫敦帝國理工學院和國王學院喻曉研究員為該論文的共同通訊作者。喻曉研究員與第一附屬醫(yī)院趙廣超主治醫(yī)師為該文共同第一作者。該研究得到了北京大學李毓龍教授的大力支持。

參考資料:
[1] Xiao Yu and Guangchao Zhao et al., (2022) A specific circuit in the midbrain detects stress and induces restorative sleep. Science Doi:10.1126/science.abn0853
[2] Marian Jo?ls et al., (2022) Sleeping off stress. 10.1126/science.adc9782
[3] Sleep triggered by stress can help mice cope with later anxiety. Retrieved 1 July, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/957456
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