Retrosplenial Cortex Activity During REM Sleep Is Increased in a Mouse Model of Depression
这项研究发现，在抑郁症小鼠模型中，慢性应激特异性地增加了背侧后扣带皮层浅层在快速眼动睡眠期间的神经元活动，这表明该区域在应激反应中发挥了关键的适应性作用。
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睡眠通常被认为是大脑关闭的时间，是日常活动中的一次安静停顿。然而，在睡眠中的大脑内部，一个被称为快速眼动（REM）睡眠的特定阶段仍然保持着显著的活跃状态。这就是生动梦境发生的阶段，科学家们长期以来一直怀疑它在处理情绪方面起着至关重要的作用。当人们患有抑郁症时，他们的睡眠模式通常会发生可预测的变化，经常表现为REM睡眠量的增加。这种联系表明，在这一梦境状态下活跃的大脑回路可能与我们如何处理压力和情感痛苦有着深刻的联系。然而，长期以来，研究人员并不确切知道在大脑进行这一过程时，究竟是哪些部分发生了变化，或者整个大脑是在重新组织自身，还是只有特定的区域受到了影响。
来自法国和瑞士的一个研究小组现在利用小鼠对这个问题进行了深入观察，小鼠是研究人类抑郁等状况的常用模型。他们想看看大脑在REM睡眠期间如何对慢性压力做出反应。为此，他们让小鼠经历了一段期为三周的不可预测的轻微压力，例如更换垫料或暴露在潮湿环境中。这种方法可以可靠地使动物产生压力和类抑郁行为，包括对通常感兴趣的事物失去兴趣，以及在面对困难任务时表现出放弃的倾向。正如预期的那样，受压的小鼠开始在REM阶段睡眠更多，镜像了人类抑郁症中所见的睡眠变化。
研究人员随后需要一种方法来观察哪些特定的脑细胞在这些梦境状态下正在放电。他们使用了一种巧妙的遗传技术，可以标记在特定时间窗口内活跃的神经元。首先，他们让小鼠正常睡眠，并标记出在REM睡眠期间活跃的细胞。然后，在三周压力期结束后，他们再次让小鼠睡眠，并标记出在第二次REM期间活跃的细胞。通过对比这两组标记，他们可以观察到大脑是再次使用了相同的脑细胞，还是招募了全新的细胞团队来应对压力。
他们的发现令人惊讶。他们并没有发现大脑整体发生了大规模的、全局性的重组。相反，变化是非常具体的，且集中在仅仅一个微小的区域。虽然负责产生REM睡眠的脑干区域保持不变，但一个被称为背侧后扣带皮层（dorsal retrosplenial cortex）的特定皮层区域显示出了活动的剧烈增加。该区域位于大脑后部附近，已知有助于我们导航环境并理解我们在空间中的位置。研究人员发现，在受压小鼠的REM睡眠期间，这一特定区域的外层变得比未受压的小鼠活跃得多。
为了证实这一发现，团队使用一台能够观察单个神经元在放电时亮起的强力显微镜，实时观察这些脑细胞。他们观察到，受压小鼠在REM睡眠期间，这些特定细胞的活动爆发明显增强，但在其他类型的睡眠或清醒状态下则不然。信号的频率没有改变，但信号的强度改变了。这表明大脑并不是在招募新的工人，而是在调高原本就在梦境中活跃的同一组细胞的“音量”。
这项发现中最引人入胜的部分或许是这种大脑活动与动物行为之间的联系。研究人员发现，那些在REM睡眠期间该特定脑区显示出最强活动增加的小鼠，实际上表现出较少的抑郁样行为。换句话说，那些设法在睡眠期间加强该区域大脑活动的小鼠，似乎更有能力应对它们所遭受的压力。这表明大脑可能将REM睡眠作为一个特殊的窗口，用来处理并适应艰难的经历，而后扣带皮层在此恢复过程中发挥了关键作用。
这些发现为大脑如何应对慢性压力提供了新的视角。大脑并非出现整个系统的崩溃，而是在睡眠期间针对特定回路进行有针对性的调整。研究表明，背侧后扣带皮层是一个关键的适应枢纽，在梦境状态下进行选择性工作，以帮助大脑管理情感挑战。虽然这项研究是在小鼠身上进行的，但它为研究睡眠如何帮助我们从压力中康复提供了一张清晰的大脑图谱，为深入理解抑郁症和韧性背后的生物学机制打开了大门。
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