快动眼睡眠和快动眼睡眠行为障碍的研究

2015-12-07 11:18 来源:丁香园 作者:华山神内运动障碍组
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作者:华山神内运动障碍组 王艺璇编译 

快动眼睡眠行为障碍(RBD)是异态睡眠的形式之一,在人群当中的发生率不足1%,其主要特征是快动眼睡眠期(REM)肌肉失张力的功能丧失及梦境演绎行为。然而就是这种疾病,以及其与很多退行性疾病的关联,被人们越来越关注。而找到该病的病因就要先研究了解快动眼睡眠的机制,本文就探讨现阶段对REM睡眠及RBD机制的认识。

快动眼睡眠的核心位于脑干

快动眼睡眠产生通路主要位于脑桥交界区,三叉神经运动核内侧至蓝斑(LC)腹侧部。蓝斑下核(SubC)大部分由REM激活神经元组成-主要在REM睡眠期活跃。蓝斑下核REM激活细胞大部分为谷氨酸能,这就表明REM睡眠由谷氨酸能机制产生。然而,蓝斑下核GABA细胞也被发现涉及REM睡眠控制。药理性激活蓝斑下核细胞能诱导REM睡眠肌肉失张力;而且SubC损伤会阻碍REM睡眠肌肉失张力或减少REM睡眠数量。SubC细胞被认为是通过动员延髓腹内侧核(VMM)和脊髓的GABA/甘氨酸神经元以诱导REM睡眠肌肉麻痹。这些细胞在REM睡眠期通过抑制运动神经元产生肌肉失张力。

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另一个REM产生通路的组成部分位于延髓。即包含GABA神经细胞的外侧巨细胞旁核(DPGi),该核团也是REM激活性并可能抑制促觉醒区域。这些延髓神经细胞被发现可抑制蓝斑、中缝背核和腹外侧水管周灰质。对腹外侧水管周灰质进行电刺激和药理学刺激可促进REM睡眠。

腹外侧水管周灰质(vlPAG)区GABA能神经细胞可被分为2亚区-REM激活区和REM抑制区。该区REM激活神经元被认为可抑制蓝斑和中缝背核促觉醒神经元。Luppi及其团队发现vlPAG的GABA能REM激活神经元向觉醒激活区发出投射。外侧水管周灰质的REM抑制神经元向SubC区发送抑制性输出并可能阻碍REM产生环路的兴奋。药物诱导抑制或损伤vlPAG的REM抑制性神经细胞导致加强REM睡眠片段。脑干结构(如蓝斑下核、外侧巨细胞旁核和腹外侧水管周灰质)相互作用是产生、表现、维持REM睡眠的重要因素。

快动眼睡眠行为障碍--REM睡眠通路的损坏

快动眼睡眠行为障碍(RBD)表现为REM睡眠期正常肌肉失张力功能丧失。RBD被认为是因调节REM睡眠失张力的脑干通路损伤引起。在正常REM睡眠期,肌肉失张力会间歇地被肌肉抽动打断,而在RBD中,这些正常运动事件会异常增多。细胞内记录研究发现正常情况下,谷氨酸间歇释放兴奋运动神经元并通过激活非NMDA受体,导致REM睡眠肌肉抽动。有证据表示红核、LDT/PPT核涉及引发这些抽动。另外GABA和甘氨酸除了在REM睡眠期抑制肌肉紧张,也能抑制时相性REM睡眠活动。药理学和遗传性阻断GABA和甘氨酸受体会增加REM睡眠期肌肉抽动。

胆碱能系统,可促进REM睡眠失张力,但在RBD患者中会发生改变。神经影像学研究显示RBD患者脑胆碱能中心会显著退化。综上,这些发现说明RBD典型的运动事件异常增多都是因产生抽动通路的过度激活或REM睡眠肌肉失张力通路组成部分的损害造成。

在REM睡眠期,REM激活的SubC谷氨酸能神经元可通过激活VMM的GABA/甘氨酸能细胞触发REM睡眠肌肉失张力。在正常REM睡眠条件下,SubC至延VMM通路抑制运动神经元,最终产生肌肉失张力,抑制肌肉抽动和红核产生的运动。但是,在RBD患者中,SubC至VMM通路退行性变可最终引起REM睡眠的运动行为。RBD脑电图表现为REM期肌电活动异常增多。

总结

REM睡眠产生的核心及其他脑干等结构的相互作用对REM睡眠产生至关重要。直接胆碱能激活和GABA能抑制可通过激活SubC谷氨酸能神经元诱导REM睡眠的转变,SubC下行投射可激活GABA和甘氨酸向运动神经元释放。肌肉活动不能被抑制或REM睡眠运动事件异常增多都是RBD的主要表现。最终,未来对REM睡眠核心系统地遗传学和表型特点的研究,以及REM睡眠通路和其他神经网络相互作用的研究,将有助于寻找新的了解、治疗REM睡眠相关疾病的新途径。

编辑: 赵宇威

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