快速眼动睡眠有助于抵御捕食者的攻击

快速眼动 (REM) 睡眠会带来短暂但周期性的觉醒。1966 年，弗雷德里克·斯奈德 (Frederick Snyder) 博士报告说，快速眼动的“哨兵”功能可以帮助动物准备战斗或逃跑反应，以应对潜在的捕食者攻击。然而，迄今为止，还没有实验证据支持这一假设。

现在，中国科学院深圳先进技术研究院(SIAT)王立平博士领导的研究团队报告了一个调节先天性恐惧和快速眼动睡眠的共同回路，证明了这一假设。

该研究于 1 月 21 日发表在Neuron上。

在实验中，动物睡在一个密封的房间里，并暴露在三甲基噻唑啉 (TMT) 气味中，这种刺激物表明存在捕食者。

“TMT 触发快速眼动睡眠而非非快速眼动睡眠的快速唤醒。这表明快速眼动睡眠具有特定的特性，可以快速唤醒以响应掠夺性刺激，”王博士说。

由于 REM 睡眠通常具有比非快速眼动(NREM) 睡眠更高的唤醒阈值，因此研究团队旨在揭示这种 REM 特定功能背后的神经机制。他们检查了内侧丘脑底核 (mSTN)，这是一个包含高密度促肾上腺皮质激素释放激素 (CRH) 神经元的大脑区域。

通过结合体内神经活动记录和细胞类型特异性操作，他们发现 mSTN-CRH 神经元在 REM 睡眠期间产生较低的觉醒阈值以检测捕食者威胁，并在觉醒后增加防御反应。

结果还表明，持续的捕食者暴露会导致总快速眼动睡眠时间显着增加，但个别快速眼动睡眠发作和睡眠结构碎片化的持续时间更短。这种 REM 睡眠适应慢性威胁暴露需要 mSTN-CRH 神经元。

这是一个例子，说明进化如何为同一组神经元产生两个不同但相关的功能，而不是两个完全独立的神经元网络。“我们可以假设自然选择有利于优化现有的神经回路，以提高信号转导效率和能量使用效率，而不是代谢上更昂贵的解决方案，”Wang 博士说。

在临床研究中已经观察到 REM 睡眠增加和与压力相关的情绪障碍同时发生。这项研究的新发现为这种现象提供了潜在的进化解释，并阐明了潜在的神经生物学机制。