下丘脑腹侧乳头体前核DAT阳性神经元对睡眠-觉醒的调控作用

摘要

目的:探究下丘脑腹侧乳头体前核（the ventral premammilary nucleus,PMv）在睡眠-觉醒节律调控中的作用及机制。方法:通过在体多通道和EEG/EMG同步记录，验证PMv脑区与睡眠-觉醒的相关性; c-Fos免疫荧光染色分析睡眠剥夺对PMv神经元活性的影响，明确PMv脑区参与睡眠向觉醒状态的转换;脑立体定位注射与免疫组化相结合的方法，进一步明确PMv脑区参与睡眠向觉醒状态转换的神经元亚型;通过光遗传学和化学遗传学验证PMv脑区对觉醒的调节作用。结果:PMv神经元活性与睡眠-觉醒状态密切相关，在165个记录神经元中，32.73%为觉醒高活性神经元，且群体放电活性在觉醒状态下显著高于快速眼动（REM）及非快速眼动（NREM）睡眠状态（P<0.0001）;睡眠剥夺后PMv神经元c-Fos表达量显著高于对照组及睡眠剥夺恢复组（P<0.01），提示其参与睡眠向觉醒的转换过程;睡眠剥夺后PMv脑区c-Fos阳性神经元中多巴胺转运体（dopamine transporter,DAT）神经元占比达（72.3±1.2）%，表明DAT阳性神经元是PMv脑区参与觉醒调控的关键神经元亚型;光遗传学激活PMv^DAT神经元可显著促进小鼠从NREM睡眠向觉醒状态的转换（P<0.0001）;化学遗传学激活PMv^DAT神经元能显著增加小鼠觉醒状态的时长（P<0.01）。结论:PMv脑区参与睡眠-觉醒状态的调控，DAT阳性神经元促进NREM睡眠向觉醒转换并增加觉醒时长。

关键词

下丘脑腹侧乳头体前核 / 多巴胺转运体 / 睡眠 / 觉醒

基金资助

湖北省自然科学基金（2024AFB720）; 湖北医药学院人才启动金（2022QDJZR010）