Wie überschreiten wir die schläfrigkeit? gehirnregion identifiziert


Wie überschreiten wir die schläfrigkeit? gehirnregion identifiziert

Eine neue Studie untersucht die Gehirnregion, die für die Wachsamkeit verantwortlich ist.

Ein Papier veröffentlicht diese Woche in der Zeitschrift Neuron Peers in eine Region des Gehirns in den Zustand der Wachsamkeit beteiligt. Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, Behandlungen für Bedingungen wie Schlaflosigkeit und Depressionen-bezogene Schlafstörungen zu entwerfen.

Die meisten von uns, irgendwann in unserem Leben, werden mit unserem Zustand der Wachsamkeit kämpfen. Ob wir uns zu schläfrig fühlen, wenn wir wach sein müssen oder sich zu wach fühlen, wenn wir verzweifelt sind, schlafen zu können, der Kampf ist echt.

Nach den Zentren für Krankheitskontrolle und Prävention (CDC) beeinflussen Schlaf- und Wachsamkeitsstörungen schätzungsweise 50 bis 70 Millionen Erwachsene in den Vereinigten Staaten.

Zwar gab es große Fortschritte auf dem Gebiet der Schlafwissenschaft, der Bereich des Gehirns, der für die Wachsamkeit verantwortlich ist, ist unklar geblieben.

Ein Forscherteam hat vor kurzem begonnen, zu verstehen, wie das menschliche Gehirn in Zeiten des Bedürfnisses Wachsamkeit verwaltet. Zum Beispiel sind eine dringende Frist oder ein Baby, das mitten in der Nacht weint, beide Ereignisse, die es uns erlauben, unseren Wunsch zu schlafen.

Die Wissenschaftler wollten aufdecken, wie es uns gelungen ist, die Müdigkeit angesichts der sogenannten ausgeprägten Reize umzukehren.

Das Team wurde von Viviana Gradinaru, einem Assistant Professor für Biologie und Biologische Technik, und Direktor des Zentrums für molekulare und zelluläre Neurowissenschaften der Tianqiao und Chrissy Chen Institut für Neurowissenschaften an der California Institute of Technology in Pasadena geführt.

Der dorsale Raphe Kern und Wachsamkeit

Das Team konzentrierte ihre Energie auf einen bestimmten Teil des Gehirns. "Wir beschlossen, eine Region des Gehirns zu untersuchen, die den dorsalen Raphe-Kern genannt wird, wo es eine unter-studierte Gruppe von Dopamin-Neuronen namens dorsalen Raphe-Kern-Neuronen oder DRNDA-Neuronen gibt, "Sagt Prof. Gradinaru.

Sie wählten diese besondere Region, weil frühere Studien eine Assoziation zwischen Aktivität im dorsalen Raphe-Kern und Schlafzyklen gezeigt haben. Diese Beziehung ist seit Jahrzehnten bekannt, aber vor kurzem wurde eine spezifischere Rolle in der Wachsamkeit theoretisiert.

Auch, wie Prof. Gradinaru erklärt: "Menschen, die in diesem Teil ihres Gehirns Schaden zugefügt haben, haben gezeigt, dass sie übermäßige Tagesmüdigkeit erfahren, aber es gab kein gutes Verständnis der genauen Rolle dieser Neuronen im Schlaf- / Wachzyklus und ob Sie reagieren auf innere oder äußere Reize, um die Erregung zu beeinflussen."

Ein Mausmodell wurde in einer Reihe von Experimenten verwendet, um die Rolle der dopaminergen Neuronen innerhalb des dorsalen Raphe-Kerns zu untersuchen. Zuerst messen sie die DRNDA-Aktivität, wenn die Tiere mit ausgeprägten Reizen präsentiert wurden, wie die Einführung eines potentiellen Kumpels, einer Nahrung oder einer plötzlichen unangenehmen Empfindung. Während dieser Begegnungen waren die Neuronen aktiv.

Sie messen dann die DRNDA-Zündraten während des Schlaf- / Weckzyklus. Nach Ryan Cho, dem ersten Verfasser der Studie, sahen sie, dass die "Neuronen am wenigsten aktiv sind, wenn das Tier schläft und die Aktivität erhöht, wenn das Tier aufwacht".

Der nächste Schritt war, aufzudecken, ob dies nur eine Korrelation war oder ob die Aktivität selbst die Veränderungen in Schlaf- / Weckzuständen verursacht hat.

Verursachung von Verursachung mit Optogenetik

In der Endphase nutzten sie die Optogenetik, die eine Technik ist, die es Wissenschaftlern ermöglicht, spezifische Neuronen mit Lichtimpulsen ein- und auszuschalten. Als das Team DRNDA-Neuronen zu einer Zeit stimulierte, als das Tier normalerweise schlief, wachte die Maus auf und blieb wach.

Umgekehrt, wenn das Team die DRNDA-Neuronen chemisch zum Schweigen gebracht hat, war das Tier anfälliger zu schlafen, auch wenn es mit der Art der ausgeprägten Reize, die es normalerweise wach halten würde, präsentiert wurden.

Diese Experimente zeigten uns, dass DRNDA-Zellen für die volle Wachheit im Angesicht wichtiger Reize bei Mäusen notwendig sind."

Prof. Viviana Gradinaru

Der nächste Schritt wird sein, um zu sehen, ob die gleiche Art von Aktivität in DRNDA Neuronen bei Menschen gefunden wird. Obwohl sie nicht im Detail studiert wurden, erklärt Prof. Gradinaru, dass es eine ähnliche Verbindung zu geben scheint. Er sagt: "Ihre Degeneration wurde mit übermäßiger Tagesmüdigkeit bei Patienten mit neurodegenerativen Erkrankungen wie multiplen Systemen Atrophie und Lewy Körper Demenz korreliert."

Schlaflosigkeit und andere Schlafstörungen sind weit verbreitet, so dass alle Fortschritte im Verständnis von Weisen, um Zustände der Wachsamkeit zu ändern, ein Schritt vorwärts sind. Es gibt einen langen Weg voran, aber diese Ergebnisse könnten dazu beitragen, die zukünftige Forschung in Schlafstörungen zu konzentrieren.

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