東京大學的林悠教授（兼任築波大學客座教授）等明確了睡眠中身體隨夢境起伏同步運動現象相關的腦回路。該回路還擔任着誘導「快速眼動睡眠（REM睡眠）」的開關作用。研究團隊在清醒的小鼠身上人爲激活該回路後，成功誘導小鼠進入了睡眠狀態。
發現誘發「快速眼動睡眠」的大腦迴路（供圖：東京大學林悠教授）
彙總研究成果的論文已發表在美國科學期刊《Cell》上。睡眠分爲眼球快速轉動的「快速眼動睡眠（REM睡眠）」和眼球不動的「非快速眼動睡眠（Non-REM睡眠）」，兩者週期性反復出現。做夢大多發生在REM睡眠期間，此時大腦處於活躍狀態。大腦中存在着神經細胞互相連接的複雜迴路，除了管理生命功能外，還負責創造智力等高級功能。此前，與REM睡眠相關的迴路被認爲存在於大腦底部的「腦幹」中，但具體的迴路和機制並不明確。
研究團隊在腦幹的「橋腦」和「延腦」部位，發現了負責起動REM睡眠開關作用的「快速眼動睡眠誘導神經細胞」。激活這些細胞後，可以讓清醒的小鼠進入睡眠並進入REM睡眠狀態。相反，當抑制其活動後，REM睡眠就會減量，睡眠中的小鼠出現身體動作。
經過詳細研究，研究人員發現位於橋腦和延腦中的「快速眼動睡眠誘導神經細胞」是相互連接的，並且與控制肌肉鬆弛和眼球運動相關的腦部位相連。當做夢時，大腦皮層非常活躍，海馬體會釋放出特殊的腦電波，而新發現的神經細胞也與控制這些活動的腦部位相連。
睡眠時身體運動的現象被稱爲「快速眼動睡眠行為障礙」，表現爲隨着夢境活動手臂和腿部，或者伴有夢囈。近年來，這一病徵作爲巴金森氏症發病前出現的早期病徵之一而備受關注。爲了調查相關，研究團隊分析了已故患者的大腦，發現「快速眼動睡眠誘導神經細胞」數量減量的生理現象。
週期性發生的REM睡眠可以誘導深度的「非快速眼動睡眠」，提高睡眠質量。而REM睡眠的減量則被認爲會增加患癡呆症的風險和心臟病等疾病引發的死亡風險。如果能夠開發出刺激此次確定的腦回路的技術，就有可能推動提高睡眠質量的醫藥物等的開發。
研究團隊今後將會繼續操作驗證REM睡眠時長的增減對大腦和身體產生的影響。林教授表示：「隨着技術手段引發REM睡眠技術，間接誘導夢境也成爲了可能」。該成果也可能爲研究夢境所帶來的影響及其機制提供新的契機。
林教授還表示：「我們的目標是在未來5年内明確REM睡眠的功能和做夢的作用。」
原文：《日本經濟新聞》電子版、2024/10/18
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Cell
論文：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
