身體很累，大腦很“嗨”？喜歡熬夜的原因找到了

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大多數喜歡熬夜的人都對“疲憊不堪”的感覺再熟悉不過。盡管身體已筋疲力盡，但大腦卻感到很“嗨”，毫無困意，甚至無比興奮。現在，美國西北大學的神經生物學家首次揭示了產生這種獨特現象的機制。

北京時間11月2日晚，Neuron期刊在線發表了美國西北大學團隊關于睡眠剝奪導致心境轉化機制的最新研究成果，闡釋了多巴胺在其中的重要作用。

西北大學神經生物學教授Yevgenia Kozorovitskiy為該論文的通訊作者，現就職于Querrey Simpson生物電子中心的武名政博士為該論文的第一作者。

在這項新的研究中，研究人員輕度剝奪小鼠的睡眠，并檢查它們的行為和大腦活動。他們發現，在急性睡眠剝奪期間，大腦中多個腦區的多巴胺釋放增加，同時內側前額葉皮層的突觸可塑性提高，建立突觸連接來維持新的情緒。這些最新結果可以幫助研究人員更好地理解情緒狀態如何自然轉變，使人們更加全面地了解速效抗抑郁藥的作用機理，從而發現新的治療靶點。

慢性睡眠不足已得到了非常充分的研究，其負面影響也已經被廣泛記錄。但一過性睡眠剝奪的后果，例如學生在熬夜復習考試之后的狀態，卻并未完全被人們所理解。既往研究已經證明了睡眠的劇烈擾動可以改變精神狀態和行為。對于雙向情感障礙的患者，睡眠和晝夜節律的改變很可能逆轉當時的抑郁狀態，使心境向躁狂方向轉變。有趣的是，即使是在健康人群中，短暫的睡眠不足后情緒狀態變化的感受也非常真實，但大腦中導致這些情緒轉變的確切機制仍不為人們所知。”

為了探索這些機制，美國西北大學的科學家們進行了一項新的研究，短時間輕微剝奪健康小鼠的睡眠。與正常睡眠的對照組小鼠相比，這些經歷了睡眠剝奪的小鼠變得非常活躍，甚至更具攻擊性。

進而，研究人員利用熒光分子探針測量了負責大腦獎賞反應的多巴胺能神經元的活動。他們發現，在一過性睡眠剝奪期間，多巴胺能神經元表現的更活躍。接下來，研究人員檢測了大腦中不同區域在睡眠剝奪時段的多巴胺釋放情況，其中內側前額葉皮質、伏隔核和下丘腦的多巴胺釋放顯著增加。

為進一步探究多巴胺對不同行為的影響，研究人員利用化學遺傳的方法選擇性抑制不同腦區中的多巴胺釋放。他們發現，只有在內側前額葉皮層的多巴胺釋放受到抑制時，睡眠剝奪的抗抑郁效果才會消失。相比之下，伏隔核和下丘腦的多巴胺與類似于輕躁狂的行為密切相關。這意味著在尋找基于多巴胺的治療靶點時，前額皮質是一個更加重要的腦區。同時，這也驗證了該研究領域中一個非常重要的假設，即多巴胺能神經元不僅僅是預測獎賞或者懲罰的單一群體，不同類型的多巴胺能神經元在大腦中可以發揮截然不同的作用。

圖文摘要

大多數輕躁狂行為在睡眠剝奪后的幾個小時內消失，但抗抑郁作用持續了很長一段時間。當研究人員檢查內側前額葉皮質時，他們發現椎體細胞的突觸可塑性明顯增強。睡眠剝奪后內側前額葉皮質中的神經元形成了稱為樹突棘的微小突起，這類微小突起是一種高度可塑的結構，會隨著大腦活動而變化。當研究人員使用光學與基因工具分解這些新形成樹突棘，睡眠剝奪后的小鼠重新產生了抑郁行為。這表明內側前額皮質的樹突棘發生（spinogenesis）介導了睡眠剝奪引起的持續抗抑郁作用。

鑒于保持良好睡眠的重要性，研究人員不建議人們通過睡眠剝奪自己來提振憂郁的情緒。雖然人們并不完全理解為什么睡眠不足會對大腦造成這種影響，但也許進化在其中起到了一定的作用。可以想象，在自然環境下，睡眠剝奪帶來的短時間興奮可以避免捕食者或突發的危險狀況。長期睡眠剝奪帶來的慢性影響是有害的，但對于暫時的睡眠剝奪，其所帶來的興奮狀態是也許對生命體來說是更加有益的。而為何多巴胺能神經元在睡眠剝奪期間更加的活躍，還需要進行進一步的研究。

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