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快速眼动 (REM) 睡眠会带来短暂但周期性的觉醒。1966 年，Frederick Snyder 博士报告说 REM 的“哨兵”功能可以帮助动物准备好对抗潜在捕食者攻击的战斗或逃跑反应。然而，迄今为止，还没有实验证据支持这一假设。

现在，由中国科学院深圳先进技术研究所(SIAT)的王立平博士领导的一个研究小组报告了一个调节先天恐惧和快速眼动睡眠的共同回路，这证明了这一假设。

该研究于 1 月 21 日发表在《神经元》杂志上。

在实验中，动物睡在一个密封的房间里，并暴露在三甲基噻唑啉 (TMT) 气味中，这种刺激表明存在捕食者。

“TMT 触发了快速眼动睡眠的快速唤醒，而不是非快速眼动睡眠。这表明快速眼动睡眠具有特定的特性，可以快速唤醒以响应掠食性刺激，”王博士说。

由于 REM 睡眠的唤醒阈值通常高于非快速眼动(NREM) 睡眠，因此研究小组旨在揭示这种 REM 特定功能背后的神经机制。他们检查了内侧丘脑底核 (mSTN)，这是一个包含高密度促肾上腺皮质激素释放激素 (CRH) 神经元的大脑区域。

通过结合体内神经活动记录和细胞类型特定操作，他们发现 mSTN-CRH 神经元在 REM 睡眠期间产生降低的唤醒阈值以检测捕食者威胁，以及在觉醒后增加防御反应。

结果还表明，持续的捕食者暴露导致总 REM 睡眠时间显着增加，但个体 REM 睡眠发作和睡眠结构碎片化的持续时间更短。这种 REM 睡眠适应慢性威胁暴露需要 mSTN-CRH 神经元。

这是一个例子，说明进化如何导致同一组神经元的两个不同但相关的功能，而不是两个完全独立的神经元网络。“我们可能假设自然选择有利于优化现有的神经回路，以提高信号转导和能量使用的效率，而不是代谢更昂贵的解决方案，”王博士说。