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压力大,立刻去睡觉!《科学》发现大脑可以自己解决

来源:天津大港总医院 作者:天津大港总医院 发布时间:2022-07-27 11:22  
人生不如意事十之八九,遇到一时难过的槛儿,不免焦虑、抑郁或是烦躁。有经验的人会这么安慰你:别多想了,先好好睡一觉吧。
 
这个建议可不是空洞的敷衍。很多科学研究表明,作为一种公认的恢复性生理过程,睡眠对于缓解压力带来的生理负担和心理负担都很重要。
 
而根据顶尖学术期刊《科学》刚刚发表的一项新研究,面临社会压力,大脑其实会格外想睡觉,以便迅速、高效地缓解压力,减轻焦虑。
 
这项研究由中国西京医院(空军军医大学第一附属医院)董海龙教授课题组和英国伦敦帝国学院喻晓研究员、William Wisden 教授和Nicolas P. Franks教授课题组合作完成。
 
研究人员通过动物实验在小鼠的大脑中发现了一组特定的神经细胞,它们会在小鼠遭遇社会压力后被激活,由此增强睡意。而这种恢复性睡眠看起来也确实可以在第二天就帮助小鼠降低焦虑水平。
 
▲压力那么大,睡觉才能应对焦虑(图片来源:参考资料[3];Credit:伦敦帝国理工学院)
 
在这项研究中,为了模拟常见的社会心理压力,研究人员把一些实验小鼠放入其他凶狠的小鼠的领地,让它们遭遇“霸凌”。经过一小时的这种“急性社交挫败应激”(Social defeat stress,SDS),从小鼠体内升高的肾上腺皮质激素来看,它们承受了很大压力。
 
回到自己“家”里后,压力山大的小鼠很快睡着了,一睡睡了5个小时。通常来说,入睡后我们会经历由浅入深的非快速眼动睡眠期(NREM),进入比较容易做梦的快速眼动睡眠期(REM),形成一个睡眠周期。关于睡眠的研究发现,REM睡眠期更有助于处理压力和负面情绪。
 
而在这项实验中,脑电图显示,经历了社会压力后的小鼠很快进入REM期,尽管NREM期变短,但睡眠总时间延长。这意味着,这样深沉的一觉将改善急性社交挫败应激诱发的焦虑。果然,等小鼠睡醒后,研究人员通过行为实验证实,它们已经不那么焦虑,血液中的应激激素也安然下降。
 
相反,如果这些小鼠没能好好睡上一觉,比如实验中研究人员反复刺激它们造成睡眠剥夺,那么它们会变得更焦虑,应激激素的水平仍然很高。
▲社会压力增加了小鼠的睡眠时间;压力后的睡眠则能够缓解焦虑(图片来源:参考资料[1])
 
在小鼠的睡眠时候,研究人员还采用新技术追踪了它们大脑神经细胞的活动。通过全脑分析,他们在中脑的腹侧被盖区(Ventral Tegmental Area,VTA)——这个脑区在睡眠-觉醒调控中具有重要作用——发现了一小群神经元。这些神经元在检测到应激激素后被激活,在恢复性睡眠的NREM期和REM期都保持高活性。
 
进一步应用单细胞测序技术,研究人员鉴定出了压力刺激后活性持续增加的这组VTA神经元区的特性,是生长抑素(Somatostatin,SST)阳性的GABA能神经元。实验显示,人为激活VTA区GABA/SST能神经元可以显著缩短睡眠潜伏期,延长睡眠时间;相反,特异性抑制这群神经元,则会造成恢复性睡眠消失。
 
神经束路示踪技术显示,这组VTA神经元不仅能检测到压力并显著促进睡眠,它们还会向其他脑区的神经元发送信号,阻止它们释放更多应激激素,从而调控机体的皮质酮水平。
 
具体来看,研究人员利用新型基因编码的荧光探针发现并证实,激活VTA区SST神经元,可以显著降低社交挫败应激引起的脑内促皮质激素释放因子(CRF)含量升高。通过遗传手段敲除这组神经元,小鼠在经历社会压力后难以获得恢复性睡眠,皮质酮水平也得不到显著降低,始终表现得很焦虑。
 
▲研究机制示意图:中脑腹侧被盖核区GABA/SST能神经元感知社交应激压力并诱发恢复性睡眠,缓解压力应激所引起的焦虑等负面情绪,改善机体功能(图片来源:参考资料[1])
 
综合来看,当遭遇急性社会压力,作为一种自我保护,大脑会激活恢复性睡眠,从而应对应激激素水平的飙升,并缓解压力导致的焦虑。
 
同一期《科学》杂志也对这项研究做了专文评述,强调了该发现的重要意义。由于研究揭示的这条神经环路对于促进睡眠和缓解焦虑非常有帮助,未来或许可以为经历了重大精神创伤的人针对这条神经环路进行干预,比如通过认知疗法、药物疗法,甚至是基因疗法。
 
不过,并不是所有人都能在遭受挫败后以一场深沉的睡眠来帮助自己恢复身心健康。因此,研究人员也指出这种个体差异需要在更大的小鼠群体中进一步研究。
 
中国空军军医大学第一附属医院(西京医院)麻醉与围术期医学科董海龙教授、英国伦敦帝国理工学院William Wisden教授、Nicolas P. Franks教授、伦敦帝国理工学院和国王学院喻晓研究员为该论文的共同通讯作者。喻晓研究员与空军军医大学第一附属医院赵广超主治医师为该文共同第一作者。该研究得到了北京大学李毓龙教授的大力支持。
 
参考资料:
[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 Joëls 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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