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科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，我們?cè)谒X的時(shí)候大腦中會(huì)發(fā)生很多事情，例如學(xué)習(xí)和記憶被鞏固，廢物被清除等等。新的研究首次表明，小膠質(zhì)細(xì)胞也我們睡覺的時(shí)候也是活躍的。這種免疫細(xì)胞在重組神經(jīng)細(xì)胞之間的連接、抵抗感染和修復(fù)損傷方面發(fā)揮重要作用。

這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然神經(jīng)科學(xué)》雜志上，表明小膠質(zhì)細(xì)胞在睡眠時(shí)的活動(dòng)與大腦可塑性、自閉癥譜系障礙、精神分裂癥和癡呆癥等疾病都有牽連(這些疾病是在大腦網(wǎng)絡(luò)沒有得到適當(dāng)維護(hù)的情況下產(chǎn)生的)，還與大腦抵抗感染和修復(fù)中風(fēng)或其他創(chuàng)傷性損傷的能力有關(guān)。

羅切斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心(URMC)德爾蒙特神經(jīng)科學(xué)研究所Ania Majewska博士說(shuō)：“人們通常認(rèn)為，小膠質(zhì)細(xì)胞的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)對(duì)動(dòng)物的行為狀態(tài)不敏感。這項(xiàng)研究表明，我們大腦中調(diào)節(jié)睡眠和清醒狀態(tài)的信號(hào)開關(guān)也起著關(guān)閉和打開免疫系統(tǒng)的作用。”

小膠質(zhì)細(xì)胞是大腦的第一反應(yīng)器，在大腦和脊髓中巡邏，遇到情況迅速采取行動(dòng)，以消滅感染或吞噬死亡細(xì)胞組織的碎片。直到最近，Majewska和其他研究人員才發(fā)現(xiàn)，這些細(xì)胞在可塑性中也發(fā)揮著重要作用?？伤苄允巧窠?jīng)元之間的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)在連接和重新布線的持續(xù)過程，并支持學(xué)習(xí)、記憶、認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)功能。

在以前的研究中，Majewska的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)展示了小膠質(zhì)細(xì)胞是如何與突觸相互作用的。突觸是一個(gè)神經(jīng)元軸突與其相鄰神經(jīng)元的連接點(diǎn)，小膠質(zhì)細(xì)胞有助于維持突觸的健康和功能，并在神經(jīng)細(xì)胞不需要大腦功能時(shí)剪斷它們之間的連接。

目前的研究指出了去甲腎上腺素的作用。去甲腎上腺素是一種神經(jīng)遞質(zhì)，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)出喚醒和壓力的信號(hào)。這種化學(xué)物質(zhì)在我們睡覺的時(shí)候在大腦中水平較低，但是當(dāng)生產(chǎn)增加時(shí)，它會(huì)喚醒我們的神經(jīng)細(xì)胞，使我們醒來(lái)并變得警覺。研究表明，去甲腎上腺素也作用于一種特殊的受體--β2腎上腺素能受體，這種受體在小膠質(zhì)細(xì)胞中高水平表達(dá)。當(dāng)去甲腎上腺素存在于大腦中時(shí)，小膠質(zhì)細(xì)胞就會(huì)進(jìn)入一種冬眠狀態(tài)。

這項(xiàng)研究采用了一種先進(jìn)的成像技術(shù)，使研究人員能夠直接觀察大腦的活動(dòng)。研究表明，當(dāng)老鼠暴露在高濃度的去甲腎上腺素中時(shí)，小膠質(zhì)細(xì)胞就會(huì)變得不活躍，無(wú)法對(duì)局部損傷作出反應(yīng)，并減弱了重新連接大腦網(wǎng)絡(luò)的作用。

“這項(xiàng)研究表明，增強(qiáng)的神經(jīng)回路重塑和睡眠中損傷的修復(fù)可能在一定程度上是通過小膠質(zhì)細(xì)胞與大腦動(dòng)態(tài)互動(dòng)的能力來(lái)介導(dǎo)的。這項(xiàng)研究還表明，小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)調(diào)節(jié)大腦功能的信號(hào)非常敏感。”

這項(xiàng)研究加強(qiáng)了睡眠與大腦健康之間的重要關(guān)系，有助于解釋睡眠障礙與阿爾茨海默氏癥和帕金森病等神經(jīng)退行性疾病發(fā)病之間的既定關(guān)系。