2024年6月7日发(作者:)

国内外睡眠医学研究团队及代表工作介绍 篇一

国内外睡眠医学研究团队及代表工作介绍

北京大学-李毓龙研究员

专家介绍:

北京大学研究员,李毓龙,男,36岁,研究员,北京大学一清华大学生命科学联合中心PI,中组部青年千人计划获得者。在美国杜克大学神经生物学系取得博士学位,2006年至2012年在斯坦福大学美国科学院院士RichardTsien实验室从事博士后研究。2002年获RuthBroad生物医学基金会博士生奖学金,2003年获美国心脏协会博士生奖学金(前5%)。2006年获杜克大学最优秀神经生物学博士论文somjen奖。设计了用于指示神经递质释放的新型可遗传编码探针。2019年9月20日,荣获“科学探索奖”,肯定他在“发展新型遗传编码荧光探针,助力解析生理及病理情况下神经元的通讯连接”的创新型贡献,支持他在“开发新型成像方法、解析神经微环路”等方面的探索

代表工作:

1. 新型神经递质探针的开发和应用

1)乙酰胆碱荧光探针(GRABACh(GACh))

乙酰胆碱(acetylcholine,ACh)是研究史上第一种被鉴定出来的神经递质,与肌肉收缩、学习记忆、注意等行为相关,能维持意识清醒、调节肌肉收缩、激素分泌、巩固和强化记忆等多种生理过程密切相关。虽然其功能十分重要,但是由于一直以来缺乏合适的乙酰胆碱监测技术,人们对大多数组织和器官中胆碱能传递的研究还不透彻。应用上述的 GRAB 策略,研究者开发出了一种基于 G-蛋白偶联受体激活的乙酰胆碱探针(GACh),该探针在体外和体内实验中都能以极高信噪比,敏感并特异地检测乙酰胆碱释放,同时具有良好的动力学特性和光稳定性。该探针的构建基于乙酰胆碱受体 GPCR,可定位于哺乳动物细胞膜或神经细胞膜上,对乙酰胆碱极其敏感,能达到微摩尔浓度级别的敏感性。同时,乙酰胆碱探针对于其他神经递质和神经调质没有反应,具有良好的分子特异性。

GRAB 乙酰胆碱探针具有广泛的应用前景,除了可以在培养和急性脑切片以及胰腺、肾上腺等组织中检测乙酰胆碱的神经传递,还能实现在多种模式生物体内实时精确检测神经递质的动态变化。例如,在模式生物果蝇中,利用双光子成像系统, GRAB 乙酰胆碱探针成功地检测到受到气味刺激时果蝇特定嗅球中乙酰胆碱变化的时空动态过程。研究者还在模式生物小鼠中利用 GRAB 乙酰胆碱探针,首次检测到清醒小鼠在视觉刺激情景下视觉皮层的特异性乙酰胆碱的动态变化。 (Jing et al.,

Nature Biotechnol 2018)

2)多巴胺荧光探针(GRABDA)

乙酰胆碱探针的成功开发,李毓龙团队继续研发能够检测其他神经递质的GRAB

探针。多巴胺(dopamine, DA)是一种十分重要的单胺类神经递质,参与多种生理和病理过程,比如大脑的奖赏系统、成瘾行为以及帕金森氏症等。在此工作中,研究者聚焦于开发能够检测多巴胺的 GRAB 探针。两种具有不同亲和力的多巴胺探针(GRABDA)-- DA1m 与 DA1h 的成功开发,实现具有亚细胞分辨率与亚秒级别的动力学特性的对多巴胺的检测,与其他神经递质几乎没有交叉反应,具有良好的分子特异性。该团队已发表的工作,多巴胺探针能够应用于多种动物行为的神经环路分子机制的研究中。例如,在斑马鱼的视觉刺激实验中,GRABDA

能实时动态监测神经元中多巴胺释放;在小鼠经典的巴普洛夫条件学习行为中,研究者使用多巴胺探针实时检测小鼠 NAc 脑区中多巴胺的动态变化;另外,在小鼠的求偶和交配行为中,探针也能够实时反映 NAc 脑区多巴胺变化的信息。综上,多巴胺探针能够以极高的信噪比与时间分辨率,实时清晰地记录小鼠在进行各类行为时多巴胺的动态变化情况,为研究者探索各类行为的神经调控与相应疾病发生机制提供了十分重要的指导意义。(Sun et al., cell 2018)

2、揭示腺苷在睡眠稳态调控的神经环路机制

为了实现在睡眠觉醒周期中对基底前脑区胞外腺苷浓度高时空分辨率的检测,李毓龙团队开发了一种新型的遗传编码的腺苷探针,该探针可以将胞外腺苷浓度的变化转化为探针荧光强度的快速变化。

利用该腺苷探针,团队合作者徐敏研究组发现基底前脑区的腺苷浓度在清醒状态时较高,在非快速眼动睡眠时较低,这与之前采用微透析法测量腺苷浓度变化的研究结果相一致。然而,小鼠的快速眼动睡眠时长较短,传统的微透析方法无法对快速眼动睡眠时期的腺苷浓度进行精确测量。得益于该探针的高时间分辨率,研究者首次发现,腺苷在快速眼动睡眠时期也存在很高的浓度,并且高于清醒和非快速眼动睡眠状态。不仅如此,研究者观察到,腺苷浓度在睡眠时相转变时存在快速的变化,提示其与神经元的活动密切相关。

为了进一步探究腺苷浓度增加与神经元活动的关系,研究者探究了基底前脑区两类神经元:乙酰胆碱能神经元和谷氨酸能神经元与腺苷浓度变化的相关性和因果性。结果表明这两类神经元的钙活动与胞外腺苷浓度高度相关,并且神经活动总是提前于腺苷释放。光遗传激活这两类神经元能引起胞外腺苷浓度不同程度的增加,而谷氨酸能神经元的激活是腺苷浓度增加的主要原因。进一步,研究人员特异性损毁基底前脑区的谷氨酸能神经元,结果表明,胞外腺苷浓度的增加显著低于对照组小鼠。以上试验表明,谷氨酸能神经元的活动参与调控胞外腺苷积累过程。 该研究揭示了基底前脑区域的谷氨酸能神经元在介导清醒状态下睡眠压力的积累中所扮演的重要角色,为进一步研究睡眠稳态调节机制奠定了坚实的基础。(Peng et al., Science 2020)

复旦大学-黄志力教授

专家介绍:

复旦大学特聘教授、博导、药理学系主任。国家杰出青年基金获得者。担任《Sleep

Biol Rhythms》和《中国临床药理学与治疗学》等杂志副主编、《中国药理学报》等10个中英文杂志常务编委或编委。研究方向为睡眠与失眠机制。发表SCI论文90多篇,包括Nature Neuroscience, NatureCommunications, Light: Science &

Applications, PNAS, Neuropsychopharmacology, J Neuroscience等,累计影响因子超过420。2014-2016年连续入选爱思唯尔中国论文被高引学者榜单。主编《药理学》等教材及大型参考书10余部。主持国家自然科学基金重点项目和重点国际合作、国家“重大科技专项”和上海市优秀学科带头人计划等课题。获日本睡眠学会优秀研究奖、教育部科学研究优秀成果奖(自然科学)。

代表工作:

1、照度10 lx以上的红光仍影响小鼠的睡眠觉醒行为

目前促睡眠药物的临床前药效评价主要是在小鼠等实验动物上进行的。由于小鼠是夜行性动物,晚上是其活跃期,睡眠量少,因此促眠药物大多在夜间给药,考察其睡眠诱导作用。为保证实验人员的操作,给药时需要照明。但是,夜间光照很会干扰实验动物的睡眠觉醒行为。传统观点认为,由于小鼠缺乏红色色觉感知,所以在夜间进行给药等实验操作时,在红光环境下进行,但并未对红光的强度做明确规定。因此,不同实验室所采用的红光强度都不尽相同,而且同样剂量的同种促睡眠药物在不同实验室所得出的效果也存在很大差异,这就提示红光可能会影响实验动物的睡眠觉醒行为。为验证上述假设,黄志力团队在夜间给予小鼠不同强度的红光和白光并同步记录小鼠的脑电和肌电,客观地判定小鼠的睡眠觉醒状态。结果发现,照度大于等于20 lx的红光和白光一样,能显著增加小鼠的非快动眼睡眠和快动眼睡眠量,同时也影响小鼠的睡眠结构。当光强降低到10

lx时,红光则不再影响小鼠的睡眠觉醒量及结构。(Zhang et al. Light-Sci Appl 2017)

2、膝状体间小叶γ-氨基丁酸能神经元在光照诱导小鼠睡眠中的作用

光照通过直接增加或抑制动物的活动量来影响动物的行为和生理功能,这种现象被称为光的掩蔽效应。研究表明光照信号是通过视杆蛋白、视锥蛋白以及视黑素共同作用,经视网膜-下丘脑束投射到脑内睡眠-觉醒相关核团,调控光照对睡眠-觉醒的影响。但是,脑内如何处理加工光照信息并诱导睡眠的机制尚不清楚。黄志力团队采用Vgat-Cre转基因小鼠,在IGL注射相关的腺相关病毒AAV,进而标记IGL中GABA能神经元。采用EEG/EMG记录结合免疫组化染色方法,发现黑暗期给予急性光照显著增加小鼠的睡眠量,诱导IGL中c-Fos表达。利用玻璃体腔内病毒微注射、离体电生理实验结合光遗传学方法,发现IGL中GABA能神经元接受视网膜神经节细胞的直接功能性输入。利用光纤钙信号结合EEG/EMG同步记录的方法,发现IGL中GABA能神经元活动度与光照具有相关性。利用EEG/EMG记录结合神经元特异性毁损的手段,发现毁损小鼠IGL中GABA能神经元显著减弱光的促眠效应。本研究阐明了IGL中GABA能神经元在介导急性光照引发小鼠睡眠中的关键作用,可能为治疗异常光照导致的生物节律紊乱和睡眠障碍等疾病提供新靶点(Shi et al., Sleep, 2019)。

3、伏隔核多巴胺D1受体阳性神经元调控觉醒行为及其神经环路机制

伏隔核(Nucleus accumbens,NAc)位于基底核与边缘系统交界处,是腹侧纹状体的主要组成部分。NAc参与运动控制、学习、摄食、奖赏等多种神经生物学行为过程。这些行为高度依赖觉醒。另外,基础和临床研究发现,NAc损毁和功能异常与药物成瘾、抑郁、焦虑等多种神经精神疾病相关,这些疾病常常伴有严重的睡眠障碍。因此,NAc是否参与睡眠-觉醒行为调节成为睡眠科学研究领域中的重要课题。黄志力团队利用D1R-Cre转基因小鼠,通过在体光纤钙信号结合脑电记录,发现NAc中D1R阳性神经元活性与觉醒高度相关。进而,通过药理遗传学和光遗传学,发现直接激活NAc中D1R阳性神经元可以将小鼠从睡眠中唤醒,并延长清醒时间,同时,摄食行为减少。反之,抑制这一类神经元活性,动物表现为睡眠增加;同时出现筑巢行为。通过特异性神经元示踪、离体电生理等方法研究神经环路,发现NAc中D1R阳性神经元主要通过抑制中脑腹侧背盖区和外侧下丘脑中GABA能中间神经元,使多巴胺能神经元和食欲素神经元去抑制(活性增加),调控觉醒行为。结果表明,NAc中D1R阳性神经元直接调控觉醒,构成了NAc执行运动、学习记忆、奖赏等高级行为的基础。可能为临床治疗NAc功能紊乱相关神经精神疾病的睡眠障碍提供新思路(Luo et al., Nat

Commun 2018)

4、吻内侧被盖核神经元具有促生理性睡眠作用,并参与睡眠内稳态调控

黄志力团队使用药理遗传学方法AAV-hSyn-DIO-hM3Dq-mCherry,AAV-hSyn-DIO-hM4DimCherry分别激活和抑制RMTg中GABA能神经元、鹅膏胺酸毁损RMTg的神经元、在RMTg(富含μ受体)插管给吗啡(μ受体拮抗剂)、采用免疫组织化学染色、离体电生理膜片钳等方法,研究RMTg的促进睡眠及神经环路。化学遗传法激活RMTg神经元,可以显著增加NREM睡眠量,增加慢波睡眠,同时降低觉醒量和快动眼睡眠(REM)量。鹅膏胺酸毁损RMTg的神经元或者给予吗啡,可以显著降低NREM睡眠量和慢波睡眠,鹅膏胺酸对慢波睡眠的降低在毁损后的第25天仍存在。离体膜片钳结合光遗传的实验证明,光遗传学激活RMTg在中脑VTA和SNc的末梢,可以抑制多巴胺神经元的放电。化学遗传学抑制中脑VTA和SNc的TH 阳性神经元也可以增加NREM睡眠,模拟了激活RMTg神经元促进NREM睡眠的结果。提示RMTg的促睡眠作用可能是通过对中脑多巴胺系统的抑制来实现的。与促进觉醒的系统相比,对脑内调控睡眠的核团的认知还是相对匮乏的。该结果表明,吻内侧被盖核RMTg不仅对NREM睡眠的启动和维持是必要的,而且对于NREM睡眠质量(慢波睡眠)的维持也是非常必要的。NREM睡眠尤其是慢波睡眠在记忆巩固以及由于多巴胺系统紊乱引起的失眠以及其他精神疾病的调节作用,提示RMTg促进NREM睡眠,可能为临床治疗失眠提供了新的靶点(Yang et al., PLoS Biol, 2018)。

陆军军医大学-胡志安

专家介绍:

陆军军医大学脑与智能研究院执行院长。担任中国睡眠研究会副理事长,中国神经科学会和中国生理学会常务理事,国家自然科学基金创新研究群体牵头人。带领的课题组一直专注于觉醒睡眠的发生机制、觉醒系统调控学习记忆的基础与临床研究。除牵头国家自然科学基金创新研究群体项目外,还主持了多项国家和军队级课题包括国家973计划子课题、军委科技委国防科技创新特区重点项目等,科研经费累计超过3000万。以通讯作者在Science等神经科学权威期刊发表SCI论著50余篇。所指导博士获得华人生命科学博士生最高奖项吴瑞奖、中国生理学最高奖-张锡钧基金会优秀论文一等奖。

1、 首次明确报道丘脑室旁核(PVT)是觉醒维持的关键脑区

丘脑很早就被推测与觉醒维持密切相关,临床报告也表明,卒中所致的丘脑受损可引起病人出现严重的嗜睡,甚至昏迷。胡志安团队首先通过观察睡眠/觉醒不同时期丘脑c-fos的表达模式,发现位于丘脑中线核群的PTV的活动与觉醒关联紧密,进一步采用多通道放电和光纤钙成像记录技术,发现在睡眠向觉醒转换过程中,PVT的兴奋性显著增高,且在觉醒期间持续存在高兴奋性活动。提出丘脑室旁核是丘脑中维持觉醒的关键核团这一猜想。后续采用化学遗传学技术短时抑制PVT谷氨酸神经元,发现可明显降低觉醒量;采用白喉毒素特异性杀死PVT谷氨酸神经元或兴奋性毒素损毁PVT,可引起持续性的觉醒损害。研究发现在睡眠期特异地激活PVT谷氨酸能神经元,可快速诱发睡眠向觉醒转换,即使在麻醉状态下,激活PVT亦能够增加皮层的放电频率,并缩短麻醉向清醒转换所需要的时间,证实PVT对觉醒有触发作用,且进一步研究证明PVT维持觉醒受到上游食欲素肽能神经元的调控。

觉醒维持关键机制的发现促进了我们对大脑工作原理的认识。在PVT维持觉醒的条件下,大脑才能产生意识和思维,完成感觉、运动、学习记忆等各项功能,生理性的抑制PVT活动则促使睡眠的发生。同时,该发现有望显著增进人们对疾病的认识,PVT损害可能是嗜睡、昏迷等意识障碍疾病发生的潜在因素。(Ren et al., Science 2018)

加州大学伯克利分校-Yang Dan

专家介绍:

加州大学伯克利分校的神经生物学教授,也是顶级生命医学研究院HHMI研究员。她本科毕业于北京大学,在哥伦比亚大学获得博士学位,在洛克菲勒大学以及哈佛医学院进行博士后研究,研究旨在阐明哺乳动物大脑控制睡眠的通路,以及额叶皮层施加自上而下的执行控制的机制。Yang Dan教授曾经获得阿尔弗雷德·P·斯隆研究奖学金和贝克曼青年研究者奖等奖项。

代表工作:

1、黑质可能是参与睡眠和运动控制的共同中枢

动物在睡眠过程中是保持静止不动的状态的,肌电图活性降低是鉴定动物是否进入睡眠状态的重要标准之一。动物脑部的觉醒状态与运动状态是相互影响的。但是脑部状态与运动活性之间相互协调以及其中具体的协调机制研究并不清楚。Yang Dan团队发现动物的睡眠-清醒之间的脑部状态由黑质网状部(substantia

nigra pars reticulata, SNr)中共同的神经元GAD2神经元所控制,GAD2神经元是睡眠与运动环路控制的中枢。为了对小鼠脑部状态以及运动状态进行特点分类,研究者使用一种特殊的饲养笼并基于脑电波(EEG)、肌电波(EMG) 以及视频记录的方式对小鼠整个生活过程进行记录和监控。通过对小鼠在笼中的身体移动等数据进行检测后,可以将身体移动分为三个类别:运动状态(Locomotion,LM)、非运动移动状态(Nonlocomotor movement, MV)以及不移动状态。非运动移动状态指的是小鼠进食、刷洗梳毛以及姿势调整等动作,不涉及位置的移动。LM、MV、QW以及SL这四个状态代表了运动活性逐渐下降,肌电波活性降低而脑电波δ波段的增加。而且几乎所有的四个状态之间的转化都是两个相邻状态之间的转换,而不太会出现大的状态跳跃。研究者进一步地检测了SNr区域中神经元在不同状态以及不同状态转化过程中的变化。前人通过单细胞基因表达分析发现在SNr中两个单独的区域存在两种GABAergic神经元群:PV(Parvalbumin)神经元以及GAD2(Glutamic acid decarboxylase 2)神经元。通过光遗传学等实验发现,GAD2神经元的失活会增加运动状态和不移动运动状态并且会大大降低睡眠。而GAD2光遗传激活会造成运动状态的终止以及睡眠状态的起始。而PV神经元虽然也会降低小鼠的运动状态的活性,但是却完全不会影响小鼠的睡眠状态。激光的持续激活GAD2神经元会增加LM-MV、MV-QW以及QW-SL的过渡和转换,而且相反方向的转换被大大抑制。(Liu et al., Science 2020)

2、快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠的转换机制研究

快速眼动(REM)睡眠是由脑干、前脑和下丘脑的多个神经递质系统相互协作来产生并维持的,此过程的核心区域位于蓝斑下核。REM睡眠时,谷氨酸能蓝斑下核细胞激活,使得GABA和甘氨酸释放进入骨骼肌运动神经元,产生睡眠瘫痪。REM睡眠的时限受控于脑干及下丘脑中的多个通路,探索这些通路与蓝斑下核的关系十分重要。快速眼动(REM)和非快速眼动(NREM)睡眠是由特定的神经回路控制的。Yang Dan团队发现在背侧下丘脑(DMH)中表达甘丙肽的GABA能神经元由不同的亚群组成,它们对快速眼动和非快速眼动睡眠有着相反的影响。钙成像显示DMH - GABAergic神经元的参与调节不同睡眠-觉醒活动,但根据是否有甘丙肽表达亚群可分为两组,在REM睡眠期间选择性激活(REM-on)或抑制(REM-off)。研究者通过逆行标记发现,视前区(POA)投射的甘丙肽能神经元是再释放的,而中缝苍白核(RPA)投射的神经元主要是控制REM-on。研究者进一步通过光遗传操作发现,POA投射神经元参与促进NREM睡眠和抑制REM睡眠,而RPA投射神经元则相反。研究发现REM/NREM的转换受到DMH的甘丙肽能神经元的调控。(Chen et al., Neuron 2018)

3、促进非快速眼动(NREM)睡眠的pⅢ神经元的发现

睡眠发生的神经生物学机制目前仍未阐明,以确定对睡眠产生很重要的大脑区域。Yang Dan团队研究确定了促进非快速眼动(NREM)睡眠的Perioculomotor(pIII)区域神经元。研究者先通过光谱记录显示表达降钙素基因相关肽α(CALCA)的pⅢ谷氨酸能神经元在NREM-睡眠期是活跃性,光遗传学和化学激活/失活都表明其可以强烈促进NREM睡眠。还发现在pⅢ区域内,CALCA神经元与另一群表达肽缩胆囊素(CCK)的谷氨酸能神经元形成相互连接。CCK神经元的激活也促进了NREM睡眠。在这项研究中,Yang Dan团队使用新开发的活动依赖性遗传标记技术,对小鼠脑中的睡眠活跃神经元进行整体筛查。研究人员发现pⅢ区域中的降钙素基因相关肽α(CALCA)表达神经元在NREM睡眠期间优先活跃。pIII区域 CALCA神经元的激活强烈促进NREM睡眠,并且该效果至少部分归因于谷氨酸能亚群。此外,pⅢ区域中表达胆囊收缩素(CCK)的谷氨酸能神经元也促进NREM睡眠,并且它们与CALCA神经元形成局部相互连接。CALCA和CCK神经元对下丘脑的视前区的延伸投射和CALCA神经元向腹内侧髓质的尾部投射均可通过激发这些区域的睡眠促进神经元,来促进NREM睡眠。(Zhang et al., Cell 2019)

图宾根大学- Jan Born

专家介绍:

德国人、神经病学家,图宾根大学医学心理学研究所所长和行为神经生物学系主任。1976-1980年在图宾根大学和乌尔姆大学学习心理学、数学和医学,并于1985年获得图宾根大学心理学博士学位。曾任班贝格大学奥托-弗里德里希大学生理心理学教授(1989-1998年),吕贝克大学神经内分泌学教授(1999-2010年)。他研究主要涉及睡眠中记忆巩固以及睡眠在大脑可塑性中的作用,他是最早阐述睡眠与记忆有因果关系的研究人员之一。1988年获得德国内分泌学会马吕斯·陶斯克奖(Marius Tausk-Award)。2010年获得了德国科学奖的莱布尼兹奖。2017年获得了奥斯瓦尔德-库尔珀奖(Oswald-KülpeAward)。

代表工作:

1、发现调控睡眠纺锤波和慢波振荡的神经环路

慢波振荡和睡眠纺锤波是慢波睡眠(slow-wave sleep, SWS)是睡眠脑电的两个特征波。既往研究表明这两个特征事件与记忆相关,特别是当同时嵌套发生在慢波震荡的上升状态时,这一状态被认为支持记忆的形成以及与突触可塑性相关。但目前这一现象的具体神经生物学机制还不是很明确。Jan Born团队利用小鼠的双光子成像技术,将脑电图记录的慢波振荡和纺锤波与从皮质锥体样细胞(Pyr)和邻近小清蛋白阳性间神经元(PV-Ins)或生长抑制素阳性间神经元(SOM-Ins)上记录的钙信号联系起来。研究发现与单独发生的慢振荡或纺锤波相比,当纺锤波与慢振荡同时发生时,Pyr的钙活性增加了三倍以上。此外,研究还发现信号增强与纺锤波是否嵌套在慢波振荡的上升状态无关,而是与慢波震荡的上升、下降状态有关,当处在缓慢振荡的下降状态时,SOM-Ins记录的钙信号增强,而处在上升状态时这种信号增强的现象就消失了。而纺锤波则与PV-Ins钙活性的强烈增加有关。最后研究者发现Pyr细胞的钙信号增强及广泛传导与纺锤波是否嵌套在慢波振荡的上升状态有关。本研究证实了当纺锤波嵌套在慢波震荡的上升状态时,最大的Pyr活性可能是通过SOM-Ins形成的低树突抑制以及PV-Ins对Pyr细胞强烈的神经元胞周抑制有关,这一研究为后续了解睡眠纺锤波和慢波振荡发生及耦合的神经机制提供了参考。(Niethard et al., Proc Natl Acad Sci U S A 2018)

2、听觉闭环刺激增强慢波振荡可以增强睡眠和其免疫功能

睡眠对于我们的健康至关重要。慢波睡眠(SWS)是最深的睡眠阶段,主要以脑电图上的慢波振荡(SOs)为主要特征,在这里显得特别相关。既往研究表明慢波睡眠有助于带来适应性行为和免疫应答的长期记忆的形成,且SWS与一种独特的内分泌环境有关,包括最低的皮质醇和高醛固酮、生长激素(GH)和催乳素水平,因此可能促进了有效的适应性免疫反应。但是目前SWS导致了这些内分泌及免疫变化的机制尚不清楚。Jan Born团队通过听觉闭环刺激来增强男性的SOs,即通过人为给予和传递与内源性SOs同步的音调。研究发现这一刺激可以强化以SWS为特征的激素环境(主要是通过进一步降低皮质醇和增加醛固酮水平),减少T细胞和B细胞计数,促进了这些免疫细胞向淋巴组织的重新分布,但研究者并未发现GH的改变。研究者认为这种基于睡眠中针对SOs的闭环刺激,通过外界刺激增强SWS来研究SWS的功能的有效方法。这一研究也提示基于听觉的闭环刺激是一种实际可行的睡眠增强操作,可以调节睡眠以及增强免疫功能,同时作者认为这一技术也可能有改善抑郁和衰老等潜力,还为后续进一步研发睡眠的干预和治疗手段提供了理论基础。(Besedovsky et al.,

Nat Commun

2017)

3、在清醒和睡眠不同状态下记忆重新激活模式的新理论

Jan Born团队是世界上最早关注睡眠与记忆功能的研究团队之一,在睡眠与记忆领域提出了许多重要的理论发现。睡眠在记忆的形成中起着重要作用,越来越多地得到了科学研究的支持。许多动物研究表明,参与形成新知识或经历的初始记忆的神经元在睡眠期间被重新激活,以巩固大脑中的这些记忆痕迹。许多科学家认为,遗忘也是睡眠的一个重要功能也许是通过消除不重要的信息来理清思绪的一种方式。慢振荡和δ波是所谓的非快速眼动睡眠的标志,至少对人类来说,这种睡眠占了整晚睡眠的一半或更多。有证据表明,这些非快速眼动睡眠阶段在巩固各种记忆,包括学习运动技能方面发挥了作用。记忆的巩固是一个动态的过程。再巩固理论认为,在清醒状态下的再激活会短暂地破坏记忆的稳定,需要记忆再巩固才能持久。记忆的重新激活也发生在慢波睡眠(SWS)中,这被认为是睡眠巩固效应的基础。在这里,研究者推测瞬态不稳定的原理是否适用于SWS期间的记忆重新激活的理论假设。通过在睡眠不足或清醒状态下提供相关气味线索,重新激活了人类的记忆。重新激活之后是一个探测内存稳定性的干扰任务。发现清醒时的重新激活会使记忆不稳定。相反,SWS期间的再激活立即稳定了记忆,从而直接增加了记忆对干扰的抵抗力。功能性磁共振成像显示,在慢波睡眠期间的再激活主要激活海马和后皮层区域,而在清醒期间的再激活主要激活前额皮质区域。这一研究结果表明,记忆的重新激活具有不同的功能,一定程度上取决于大脑处于清醒或睡眠的不同状态。(Ngo et al., Cell 2019; Diekelmann

et al., Nat Neurosci 2011)

华盛顿大学-

Michael V Vitiello

华盛顿大学精神病学和行为科学教授,Sleep Medicine Reviews杂志主编,老年医学和老年医学的兼职教授,生物行为护理和健康系的兼职教授,以及华盛顿大学西北老年医学人力资源增强中心(Co-Director of the Northwest Geriatrics

Workforce Enhancement Center)的联合主任。他于1973年获得哥伦比亚大学的心理学学士学位,并于1980年获得华盛顿大学的生理心理学博士学位。 同时接受了老年医学和临床心理学的博士后培训后,于1983年加入华盛顿大学医学院。是国际公认的睡眠和衰老睡眠障碍专家,他的研究兴趣主要涉及衰老的临床神经科学和神经内分泌学,关注年龄有关的睡眠、昼夜节律和认知功能障碍的原因,后果和治疗方法。

代表工作:

1、 生长激素释放激素对轻度认知障碍和健康衰老患者脑中氨基丁酸水平的影响

生长激素释放激素(Growth hormone–releasing hormone, GHRH)之前已经被许多研究证明有增强认知的作用。Michael V Vitiello研究团队通过人为给予20周

GHRH治疗后,利用质子-磁共振光谱学测量中枢的神经递质变化的作用,研究发现脑内所有区域的GABA水平都增加了,额叶皮质乙酰天冬氨酰谷氨酸水平升高,后扣带区肌醇水平降低。本研究是第一个证明了20周的GHRH补充可以调节抑制性神经递质和脑代谢物水平的临床实验,为GHRH干预可以改善MCI和健康老年人的认知提供了一个可能的理论机制,并且为日后的干预提供了初步的实验支持。(Friedman et al., JAMA Neurol 2013)

香港中文大学- Yun-Kwok Wing

专家介绍:

香港中文大学精神科学系主任,香港沙田医院及威尔斯亲王医院精神科部门主管,沙田医院睡眠检查室主管,英国皇家医师学会会员,皇家精神科医学院会员,MRCPsych(英国),香港精神科医学院院士(FHKCPsych),香港医学专科学院精神病学院士,英国皇家精神病学学院院士,2016年中国睡眠研究会授予中国睡眠医学与研究发展杰出贡献奖。2010年在全国睡眠科学技术大会上被中华医学会授予杰出贡献奖。

代表工作:

1、比较基于正念的认知疗法和睡眠心理教育与运动对慢性失眠症的影响

正念认知疗法(MBCT)是一种潜在的慢性失眠治疗方法,通过与睡眠心理教育与运动对照组(PEEC)比较,研究团队评估MBCT治疗失眠症(MBCT- i)的疗效。研究者将慢性原发性失眠症患者(216例)随机分为MBCT-I组和PEEC组。MBCT-I包括正念和心理教育,结合失眠的认知行为疗法。睡眠健康教育包括睡眠卫生和刺激控制的心理教育和锻炼。使用失眠严重程度指数量表(ISI)评估失眠严重程度。次要结果主要包括通过睡眠日记测量的睡眠参数、健康服务的使用情况、工作缺勤以及通过正念调查问卷测量的正念强度。研究发现与PEEC相比,MBCT-I近短期疗效显著,但长期疗效没有差异。 这一研究为日后利用MBCT作为慢性失眠治疗方法提供了临床支持。(Wong et al., Psychother

Psychosom 2017)

2、特发性快速眼动睡眠行为障碍的残留损伤症状及其神经退行性结局的关系

速眼动期睡眠行为障碍(RBD)患者会出现以视空间能力与执行功能下降为主要表现的认知障碍,其病理机制可能与α-突触核蛋白有关。特发性快速眼动睡眠行为障碍(iRBD)患者经氯硝西泮和/或褪黑激素对症治疗后出现残留损伤症状(RIS)及导致神经退行性疾病风险尚不清楚。研究者希望确定iRBD患者中RIS的比率、相关性及其与发展为神经退行性疾病风险的关系。通过纳入133例iRBD患者研究发现,尽管经过长期药物治疗,RIS在iRBD患者中仍然较为常见。且较早的发病和较严重的临床表现与RIS有关。RIS对路易体痴呆而非帕金森病的预测提示,此外研究还发现RIS可能有助于识别不同亚型的α突触核蛋白病。这一研究为进一步了解RBD的治疗及疾病结局提供了理论参考。(Wang

et al., Mov Disord 2020)

3、发现特发性快速眼动睡眠行为障碍的休息-活动模式改变

研究者通过开展这一研究来调查不同阶段的活动测量的休息-活动模式(如睡眠-觉醒周期,昼夜节律休息-活动节律,和身体活动)的差异。通过比较了临床诊断为α突触核蛋白病的患者(44例) 以及他们的年龄、性别和体重指数(BMI)匹配的特发性快速眼动睡眠行为障碍患者7天运动测量的休息-活动模式的变化。Yun-Kwok Wing团队发现快速眼动睡眠行为障碍的休息-活动模式发生改变改变,主要包括主要是客观上可能的打盹行为,活动分裂和活动期间的身体不活动,最早出现在iRBD阶段,这可能是iRBD转换为临床诊断的α-突触核病的早期且强有力的前驱临床标志物。(Feng et al., Ann Neurol 2020)

动物生物学特性 篇二

动物生物学特性

动物生物学是生物学的一个重要分支,研究动物的组织、结构、功能和行为等方面的特性。通过了解动物的生物学特性,我们可以更好地理解它们的生存方式和适应能力。本文将从不同角度论述动物的生物学特性。

一、动物的形态特性

动物的形态特性主要包括动物的外部形态和内部结构。它们的外部形态包括大小、形状、颜色、毛发等特征,这些特征在动物的种类中各不相同,用于区分不同的物种。例如,狮子的雄性具有鲜明的鬃毛,而雌性则没有,这是它们性别差异的体现。另外,动物的内部结构也是其生物学特性的一部分,如骨骼系统、消化系统、呼吸系统、循环系统等,这些结构对于动物的生存和功能发挥起着重要作用。

二、动物的生理特性

1. 呼吸系统:动物的呼吸系统可以是直接吸取氧气或通过呼吸器官进行呼吸。例如,大部分陆生动物通过肺进行呼吸,而鱼类则通过鳃进行呼吸。

2. 消化系统:动物的消化系统包括口部、食管、胃、肠道等器官,用于摄取食物并将其分解成能量和营养物质。不同动物根据其饮食习性和生活环境有着不同的消化适应能力。 3. 神经系统:动物的神经系统控制着它们的各种感觉和行为。例如,脊椎动物的神经系统包括大脑、脊髓和神经网络,这使得它们能够做出更为复杂的行为反应。

4. 循环系统:动物的循环系统用于输送氧气和养分到各个组织和器官。例如,人类的循环系统由心脏、血管和血液组成,通过心脏的泵血作用将氧气和养分输送至全身各处。

三、动物的行为特性

动物的行为特性包括食性、活动方式、繁殖行为等。不同动物的食性各异,有些是肉食性,有些是草食性,还有些是杂食性的。同时,动物的活动方式也千差万别,有些动物是夜行性的,有些是白天活动,还有些动物是候鸟,会根据季节性改变栖息地。此外,动物的繁殖行为也是其生物学特性之一,例如,鸟类的求偶舞蹈和繁殖群体的形成。

四、动物的适应特性

动物的适应特性是指动物根据生活环境进行适应和改变的能力。动物在进化过程中逐渐形成了适应不同环境的特性,如沙漠中的骆驼具有可以储存大量水分的驼峰,以适应干旱的生活环境。此外,动物还可以通过行为和生理反应对环境变化做出及时的适应,如动物冬眠和迁徙等行为。

总结:

动物的生物学特性包括形态特性、生理特性、行为特性和适应特性。通过了解动物的生物学特性,我们可以更好地认识和理解动物的生存方式和行为习性,为保护和研究动物提供科学依据。对于人类来说,正确理解动物的生物学特性也有助于促进人与动物的和谐共处。

孑孓的读音 篇三

孑孓的读音

孑即孑头。孑即孑者,此指孑鸟也。鸟字以指代两人,第一字为“孑行(jì),有一种鸟叫做孑头,它在一个地方游荡或者繁衍,等到有足够的食物了才回来,再回到那里去。”这是指某一类鸟。那么我们到底是不是应该读孑身呢?其实是我们在读这一句话的时候,应该读“yué”,可是,我们读错了。我们都是读音的呀~怎么回事没关系,我们今天要给大家讲一讲孑鱼怎么分读。?!那你知道它们为什么会叫孑清吗?孑鱼又叫孑鱼,是一种鲤科鱼属动物,是中国国家二级保护动物。孑鱼属于两栖动物,分布于中国东部及东南沿海平原区域。它是一种两栖动物和爬行动物,白天躲在树叶下面睡觉,晚上出来活动,觅食,夏季性繁殖。有很多的种类,因为生活在环境比较湿润的地区。比如它是一种两栖动物所以我们要注意对它的保护啊!

一、最早的孑鱼

最早的孑鱼生活在距今2.5亿年前白垩纪中期,最大可达60米,体长6-10米。孑鱼是典型的节肢动物,具有一对又长又尖又宽的倒钩状大鳃骨,能将空气吸入并从空气中排出一部分。它身体扁平呈圆形,背面有一大白斑;体侧具一较大的背鳍。体上具有3条纵鳍。背鳍基部膨大,背鳍基部横纹的宽度约为背鳍宽度的一半;胸鳍鞘长度约为它体重的1.5倍以上;臀鳍短而狭。腹部扁平的,头较小,后侧扁平;尾前窄而后粗并弯曲呈钩状的尾刺;肛门约1/3处开于体侧。孑鱼是鱼类的一个变种!孑鱼属的物种在我国均有分布!但是和很多同学一样不知道它到底是怎么回事?!它为什么叫孑鸟呢?其实它并不是我们所想看到的样子了,而是指这种动物在游荡或者繁衍,等到有足够的食物了才回来的这种行为!很多都叫它为孑鸟(yué)!其实这个是读音错误啦~其实并不是读错才会读错哦~其实很多字读对了就是“孑清”还不知道怎么读呢!~#看我就知道了#看我怎么说#哦~~

二、孑清读音

孑鱼读“yué”,这个读音已经有了,但是由于在历史上的书写习惯,很多人并不能正确的将“孑清”读作“yué”。最早说孑鱼读音为 yué的,其实是我们中国的一个方言的读音哦!这个读音是不对的关于孑清的写法是:水清如茶,所以这个意思是指非常的清澈见底。意思是说它有很好的水质哦也没有什么污染呢!水清的感觉呢!...所以就这样演变成了孑清(yué)。这一点是非常的正确的吗?其实这个字最早的时候是念“yué”的嘛~所以大家不要误会哦!其实很多人都是正确的所以说孑鱼都是读为 yué哦!现在我们可以知道孑鱼到底怎么读啦!其实最正确的读音是“yué”!只有一个人读出这个读音的话就会错哦!!

三、孑白的区别

我们常见的孑白有两种,一种在水中,另一种则在水中,它们都生活在比较湿润的环境中,它们是属于水栖和热带种类,并且具有捕食能力。它们都是栖息在比较干净的水里,所以它们的活动范围很广,而且它们的生活环境也是比较恶劣的。它们的活动范围也是比较大的,并且他们还是属于群居性的鱼类的种类。它们也是比较喜欢有水的地方的一个就可以很好的生存了。所以如果说我们在生活中遇到一个有水的地方就一定要好好保护哦~还有一点呢!因为那就是它们是属于两栖动物呢,所以我们看到的时候是有“孑身”的哦!我们要去注意自己的一些问题啊~哈哈!好啦!我们今天就为大家介绍到这里吧!那么你知道它们到底是怎么分读的吗?所以我们要是想要知道这些的话就可以把它们读出来哦~那肯定可以对大家起到一定的帮助的作用呢!我们下次再见到它的时候是不是就不会读错了呢?!哈哈哈哈!~哈哈哈~~好啦,这就是我们今天所要讲到的啦~其实哦是我们应该读正确写出“孑身”这个字啦......!

四、水中鸟,水中蛙

孑鱼为辐鳍鱼纲鲤形目鲤科的所有鱼类。体长可达30-50厘米,体重约50克。体背和腹部均为暗褐色,背部浅黄色或灰黄色;腹部侧线白色;臀鳍基部黑色,其余颜色随栖息地而改变。雌鱼体长一般为60-80厘米,雄鱼体长可达1米多;雌鱼较小,身长一般不超过20厘米。雌性和雄性体长可达150厘米左右,雌鱼体稍短而重。雌鱼的背鳍在尾鳍上不是特别明显,但在背部则有1-2个黑色条纹。雄鱼体黑褐色或棕褐色,背部和腹部黑色有光泽,尾柄灰黄色。尾鳍常被3-4枚短而有力的横叉穿过。分布于亚洲东部与欧洲及大洋洲各大洋的河流中都会发现孑鱼的身影。孑清原产于日本中部地区、中国、朝鲜;印度的热带雨林地区也有其踪影。中国已知仅分布于黑龙江、乌苏里江以及长江中下游的众多支流中;在中国大部分地区均有自然分布的个体,个别地方亦能见到少量个体发现于长江中。其主要栖息于中底层水域和河川湖泊底层溪流中或支流中的水塘及沼泽中,有时也在河流中浅水区活动于水草丛中或岩石附近。通常以浮游生物为食,少数也以水生昆虫为食或食用鱼的鳞片。夏秋季节成群结队活动于水底岩石上或者河滩沙地上,性凶猛;偶见成群成群结队活动时成群并常结伴行动;冬季则单独或成小群活动或结伴集体活动;每年5-8月在产卵和越冬期间产卵5-7枚,卵长4 mm左右,卵孵化率不高:15天后才能出水孵出小鱼并能以小鱼、虾、藻类为食及部分水生昆虫(如蚂蚁)和昆虫幼虫和有机碎屑和腐殖质等为食。小鱼亦食鱼虾螺、蚌及其他有软体动物、浮游无脊椎动物

五、孑鸥

孑鸥属鸥类,体长约15-20厘米,体重200-250克。栖息于近海及浅海地带。夜行性,白天躲在树叶下,夜晚出来活动,捕食。多在海上活动,夏天常到近海和沿岸活动。雌鸟和雄鸟都有一对白色的羽冠。雄鸟两性羽色不同。雌雄常互相辨认确定配偶。生活习性:一般于黎明和黄昏从沿海到海湾去游泳或作水上漂浮游生物。繁殖期时营巢于水边湿地、珊瑚礁或浅滩处。多在夜间活动。繁殖期雄鸟互相追逐成一团。成对或单独成对活动于水下或岸边的浅水中;冬季成群结队外出觅食及活动与成群结伴行动等。白天躲在浅滩草丛中休息时出捕食小虾等水生动物和其它水生昆虫,也吃藻类、浮游生物和植物碎片等动植物碎屑。喜群体活动而不进行繁殖。多聚集在一些湖泊或江河入海口附近海岸或海湾栖息和捕鱼等。多在白天出水觅食时会将翅展开来隐藏在水中待食物收获或冬季栖息。是游泳和潜水类昆虫的主要食物来源之一,在近海也能见到它栖息在珊瑚林内和近岸浅滩地为多。白天会活动,也会捕食一些小鱼和虾等动物。特别适合于繁殖季节(6-8月)到河口繁殖后代。

六、结语:

孑鱼这种动物在我们中国的南方地区,特别是南方的水质比较好,而且还有比较丰富的水草,还有很多的小鱼吃着这些小鱼。它们喜欢生活在水里面,不会游出来。所以也不会去打扰它们的生活,也不会去破坏它们的生存环境。因为有这样一个习性它才会这样的生长的这么快。所以这是为什么呢?就是因为孑鱼啊!所以我们也要保护环境啊!我们要爱护它们哦!希望我们这些人都可以把它们保护好啊!它们也是一种生物啊!它也是一种对环境比较挑剔的生物呢!&好啦!今天我们就给大家讲一讲关于孑鱼的故事了啦;希望今天的文章可以给大家带去一些帮助到他们!

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