东京大学的林悠教授（兼任筑波大学客座教授）等明确了睡眠中身体随梦境同步运动现象相关的脑回路。该回路还担任着诱导“快速眼动睡眠（REM睡眠）”的开关作用。研究团队在清醒的小鼠身上人为激活该回路后，成功诱导小鼠进入了睡眠状态。
发现诱发“快速眼动睡眠”的大脑回路（供图：东京大学林悠教授）
汇总研究成果的论文已发表在美国科学期刊《Cell》上。睡眠分为眼球快速转动的“快速眼动睡眠（REM睡眠）”和眼球不动的“非快速眼动睡眠（Non-REM睡眠）”，两者周期性反复出现。做梦大多发生在REM睡眠期间，此时大脑处于活跃状态。大脑中存在着神经细胞互相连接的复杂回路，除了管理生命功能外，还负责创造智力等高级功能。此前，与REM睡眠相关的回路被认为存在于大脑底部的“脑干”中，但具体的回路和机制并不明确。
研究团队在脑干的“脑桥”和“延髓”部位，发现了负责启动REM睡眠开关作用的“快速眼动睡眠诱导神经细胞”。激活这些细胞后，可以让清醒的小鼠进入睡眠并进入REM睡眠状态。相反，当抑制其活动后，REM睡眠就会减少，睡眠中的小鼠出现身体动作。
经过详细研究，研究人员发现位于脑桥和延髓中的“快速眼动睡眠诱导神经细胞”是相互连接的，并且与控制肌肉松弛和眼球运动相关的脑部位相连。当做梦时，大脑皮层非常活跃，海马体会释放出特殊的脑电波，而新发现的神经细胞也与控制这些活动的脑部位相连。
睡眠时身体运动的现象被称为“快速眼动睡眠行为障碍”，表现为随着梦境活动手臂和腿部，或者伴有梦呓。近年来，这一症状作为帕金森病发病前出现的早期症状之一而备受关注。为了调查相关性，研究团队分析了已故患者的大脑，发现“快速眼动睡眠诱导神经细胞”数量减少的生理现象。
周期性发生的REM睡眠可以诱导深度的“非快速眼动睡眠”，提高睡眠质量。而REM睡眠的减少则被认为会增加患痴呆症的风险和心脏病等疾病引发的死亡风险。如果能够开发出刺激此次确定的脑回路的技术，就有可能推动提高睡眠质量的医药品等的开发。
研究团队今后将会继续验证REM睡眠时长的增减对大脑和身体产生的影响。林教授表示：“随着技术手段引发REM睡眠技术，间接诱导梦境也成为了可能”。该成果也可能为研究梦境所带来的影响及其机制提供新的契机。
林教授还表示：“我们的目标是在未来5年内明确REM睡眠的功能和做梦的作用。”
原文：《日本经济新闻》电子版、2024/10/18
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Cell
论文：A pontine-medullary loop crucial for REM sleep and its deficit in Parkinson's disease
URL:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00975-9
