隨著年齡增長，很多人會受到睡眠問題的困擾，其中一個普遍存在的現象是睡眠碎片化——因夜間多次短暫地醒來而無法一覺睡到天亮。科學家一直未能找到造成老齡化過程中睡眠碎片化現象背后的機制。
日前，斯坦福大學研究團隊揭開了睡眠碎片化的一個神經機制，并且提出了潛在的治療思路，成果以論文形式發表在《科學》雜志上。
這項研究關注的對象是下丘腦泌素(Hcrt)神經元，其在促進睡眠-覺醒轉換以及維持覺醒中的作用。研究團隊對比了不同年齡小鼠的睡眠情況，一方面，年老小鼠的Hcrt神經元活動頻率更高，更容易從睡眠進入覺醒狀態。另一方面，盡管年老小鼠表達光敏通道的Hcrt神經元數量更少，但Hcrt神經元被激活后，覺醒狀態的持續時間比年輕小鼠更長。
此外，小鼠全腦切片實驗對Hcrt神經元進行定量分析顯示，年老組多達38%的Hcrt神經元丟失了。Hcrt神經元數量減少，睡眠狀態應該更持久、穩定才對，但實際觀測情況卻恰恰相反。
借助離體電生理實驗，研究團隊在細胞層面找到了答案。年老小鼠的Hcrt神經元靜息電位更高，稍加刺激這些神經元就會進入放電狀態;年輕小鼠的Hcrt神經元需要更強的刺激才會進入放電狀態。
論文第一作者李世斌博士表示：“在衰老過程中，由于氧化或其他因素，鉀離子通道的表達量下降，從而導致年老Hcrt神經元的膜電位去極化，因而更容易被激活。”
研究團隊對這類通道的分析結果顯示，KCNQ2/3通道介導的復極化電流下調導致年老Hcrt神經元具有高興奮性，進而引起睡眠碎片化。隨后，研究團隊利用基因編輯工具驗證了這個結果：他們破壞了年輕小鼠中的KCNQ2/3基因，這時它們會出現與年老小鼠類似的睡眠碎片化。
研究人員使用KCNQ2/3的激動劑氟吡汀使得年老Hcrt神經元的靜息電位更加極化、動作電位發放頻率降低，也使得年老小鼠睡眠狀態也更加穩定。實驗說明，通過藥理學方法增強KCNQ2/3所介導的復極化電流，有望為那些遭受低睡眠質量困擾的人找到新的治療方案。
當然，這可能不是全部機制，但鑒于這個清晰的機制，或許可以對癥下藥、有針對性地開發相關療法。(科文)
