睡眠由非快眼动（NREM）和快眼动（REM）睡眠两个时相构成。REM睡眠与记忆巩固、情绪疾病、神经退行性疾病、压力应激等密切关联，但REM睡眠发生和终止的神经生物学机制未明。临床上，下丘脑食欲肽神经元变性为特征的发作性睡病患者，在清醒状态下常发生猝倒，并伴随脑电信号theta波升高、肌张力消失等REM样睡眠表型。猝倒发生机制和干预策略有待阐明。

2022年10月25日，黄志力教授团队在Cell Discovery 杂志发表论文，报道了终止REM睡眠新核团及神经环路机制，发现位于脑干深部中脑核团背侧部（dDpMe）的GABA能神经元能高效终止REM睡眠，防止REM睡眠过长，减少发作性睡病猝倒的发生。

研究人员陈泽卡、董辉和刘成伟等通过光纤钙信号记录、在体及离体电生理记录、光遗传学、化学遗传学和RNA干扰等技术，发现特异性激活dDpMe GABA能神经元，可快速终止REM睡眠，并促进REM向NREM睡眠的转换；相反，抑制此类神经元，可诱发REM睡眠的发生。运用多通道在体记录技术，按神经元电生理发放特征，将dDpMe中GABA能神经元分为1型和2型两类细胞群，明确了1型神经元在REM睡眠期放电活性最低。为阐明dDpMe GABA能神经元的神经通路，研究者运用神经示踪与光遗传学调控方法，发现了dDpMe中GABA能神经元通过投射到脑桥背外侧被盖核下部（SLD）和外侧下丘脑（LH）的神经纤维，调控REM睡眠。其下游 SLD核团中的谷氨酸能神经元在REM调控中发挥关键性作用，阐明了REM睡眠调控的神经环路新机制。

研究人员通过特异性损毁小鼠下丘脑食欲素能神经元，成功构建了小鼠猝倒模型，小鼠喂食巧克力时，诱发猝倒；运用光遗传技术特异性激活dDpMe GABA能神经元可有效阻止猝倒发作，小鼠保持正常肌张力。这一发现对诠释猝倒症的病理生理学机制有着重要意义，建立选择性调控dDpMe GABA能神经元活性方法，对临床干预猝倒症具有潜在转化价值。

文章信息及链接：

Ze-Ka Chen#, Hui Dong#, Cheng-Wei Liu#, Wen-Ying Liu, Ya-Nan Zhao, Wei Xu, Xiao Sun, Yan-Yu Xiong, Yuan-Yuan Liu, Xiang-Shan Yuan, Bing Wang, Michael Lazarus, Yoan Chérasse, Ya-Dong Li, Fang Han, Wei-Min Qu*, Feng-Fei Ding* and Zhi-Li Huang*. A cluster of mesopontine GABAergic neurons suppresses REM sleep and curbs cataplexy. Cell Discovery. 2022 Oct 25;8(1):115. doi: 10.1038/s41421-022-00456-5. 

Chen ZK Cell Discovery 2022(7).pdf

文章作者及基金支持：

黄志力教授、丁凤菲青年研究员、曲卫敏教授为本文共同通讯作者，课题组陈泽卡、董辉、刘成伟为论文共同第一作者。该研究得到 “脑科学与类脑研究”重大项目、国家自然科学基金和脑科学前沿创新中心项目等支持。

（睡眠课题组提供）