随着年龄增长，很多人会受到睡眠问题的困扰，其中一个普遍存在的现象是睡眠碎片化——因夜间多次短暂地醒来而无法一觉睡到天亮。科学家一直未能找到造成老龄化过程中睡眠碎片化现象背后的机制。
日前，斯坦福大学研究团队揭开了睡眠碎片化的一个神经机制，并且提出了潜在的治疗思路，成果以论文形式发表在《科学》杂志上。
这项研究关注的对象是下丘脑泌素(Hcrt)神经元，其在促进睡眠-觉醒转换以及维持觉醒中的作用。研究团队对比了不同年龄小鼠的睡眠情况，一方面，年老小鼠的Hcrt神经元活动频率更高，更容易从睡眠进入觉醒状态。另一方面，尽管年老小鼠表达光敏通道的Hcrt神经元数量更少，但Hcrt神经元被激活后，觉醒状态的持续时间比年轻小鼠更长。
此外，小鼠全脑切片实验对Hcrt神经元进行定量分析显示，年老组多达38%的Hcrt神经元丢失了。Hcrt神经元数量减少，睡眠状态应该更持久、稳定才对，但实际观测情况却恰恰相反。
借助离体电生理实验，研究团队在细胞层面找到了答案。年老小鼠的Hcrt神经元静息电位更高，稍加刺激这些神经元就会进入放电状态;年轻小鼠的Hcrt神经元需要更强的刺激才会进入放电状态。
论文第一作者李世斌博士表示：“在衰老过程中，由于氧化或其他因素，钾离子通道的表达量下降，从而导致年老Hcrt神经元的膜电位去极化，因而更容易被激活。”
研究团队对这类通道的分析结果显示，KCNQ2/3通道介导的复极化电流下调导致年老Hcrt神经元具有高兴奋性，进而引起睡眠碎片化。随后，研究团队利用基因编辑工具验证了这个结果：他们破坏了年轻小鼠中的KCNQ2/3基因，这时它们会出现与年老小鼠类似的睡眠碎片化。
研究人员使用KCNQ2/3的激动剂氟吡汀使得年老Hcrt神经元的静息电位更加极化、动作电位发放频率降低，也使得年老小鼠睡眠状态也更加稳定。实验说明，通过药理学方法增强KCNQ2/3所介导的复极化电流，有望为那些遭受低睡眠质量困扰的人找到新的治疗方案。
当然，这可能不是全部机制，但鉴于这个清晰的机制，或许可以对症下药、有针对性地开发相关疗法。(科文)
