科学家们发现了包裹在神经纤维周围的绝缘层——髓鞘的损伤如何影响睡眠期间的大脑活动。
在2026年欧洲神经科学学会联合会(FENS)论坛上,Mohit Dubey博士介绍了他们的研究发现:髓鞘受损小鼠的脑电图(EEG)记录显示了电活动尖峰,类似于癫痫或阿尔茨海默病(AD)患者的脑电波表现。这些尖峰仅在小鼠睡眠时出现。这一发现可能对多发性硬化症(MS)、AD和其他神经退行性疾病患者有重要意义。
"睡眠障碍在多发性硬化症和阿尔茨海默病等神经系统疾病中极为普遍,但这些问题的生物学原因仍不甚明了,"荷兰阿姆斯特丹荷兰神经科学研究所的ZonMw纪念性痴呆研究员Dubey博士说道。
"髓鞘有助于电信号高效地通过大脑回路传播。在许多神经退行性疾病中,髓鞘受到损伤,这可能会破坏神经元之间的通信。我们想了解髓鞘损伤是否也会影响大脑回路在睡眠期间的行为。通过研究这一联系,我们希望更好地了解神经系统疾病中睡眠障碍的原因,以及与睡眠相关的大脑信号是否可以作为尚未表现出临床症状疾病的生物标志物,以及显示疾病进展。"
Dubey博士及其同事研究了髓鞘受损和AD小鼠模型在数周内多个夜晚的脑电图记录,并将其与睡眠中MS患者的脑电图数据进行了比较。
他们发现,睡眠小鼠中观察到的异常脑电活动尖峰与睡眠节律紧密相关,包括在非快速眼动睡眠(NREM)第二阶段(称为睡眠纺锤波)期间发生的脑活动爆发。此外,他们还发现仅在快速眼动(REM)睡眠期间观察到的电节律变慢。
"REM睡眠是与做梦和白天经历回放相关的睡眠阶段。在这种状态下,大脑产生称为振荡的有节奏的电活动模式,有助于协调神经元之间的通信。我们的研究发现表明,当髓鞘退化时,这些节律会变得紊乱且变慢,并且睡眠中观察到的电活动尖峰与受MS和AD等神经退行性疾病影响的大脑回路稳定性密切相关,"Dubey博士说道。
"这为探索睡眠节律如何依赖于大脑回路的髓鞘化状态开辟了新的研究方向。睡眠记录可能提供一种非侵入性方法来检测神经系统疾病中大脑回路髓鞘化的早期变化。这最终可能帮助临床医生监测疾病进展,我们希望研究睡眠记录是否可用作生物标志物来检测大脑回路功能的早期变化。
"睡眠障碍已经知道会影响MS和AD患者的生活质量。它们导致疲劳和认知能力下降。因此,了解睡眠与大脑回路功能障碍之间的生物学联系,可以帮助指导未来改善这些疾病患者睡眠和大脑健康的策略。
"睡眠在维持健康大脑功能方面起着根本性作用,但在神经退行性疾病研究中常常被忽视。"
Dubey博士的未来研究将集中于理解将髓鞘退化、睡眠节律和大脑异常电活动联系起来的细胞和分子机制。
目前还没有能够修复受损髓鞘的治疗方法,尽管有一些药物旨在减缓MS中免疫系统对髓鞘的攻击。了解髓鞘损伤如何影响睡眠的生物学基础,可以帮助研究人员设计可能在睡眠期间修复髓鞘的非侵入性方法。
该研究的优势在于它将睡眠神经科学与脱髓鞘大脑回路的研究相结合,使研究人员能够检查大脑节律如何与疾病相关变化相互作用。局限性在于这项工作主要在小鼠身上进行,需要进一步研究来了解这些机制如何转化为人类疾病。
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