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linglingchen

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[交流] Science：大脑化学物的微妙变化或可改变机体的醒睡周期已有1人参与

近日，来自罗切斯特大学神经转化医学中心的研究者在国际著名杂志Science发表了他们的最新研究成果，文章中，研究者揭示了可以控制醒睡周期（sleep-wake cycle）的机体特殊生物学机制，同时研究者指出，大脑中特殊化学物质平衡的微妙变化或许就会改变动物大脑的意识状态。

文章中，研究者重点对脑脊髓液（CSF）的一系列离子进行了研究，结果发现，不仅这些化合物平衡的改变在刺激或抑制神经细胞活性上扮演着重要角色，而且这些化学物质似乎还可以在机体睡眠状态下改变细胞体积，从而促进大脑细胞收缩，这一过程有助于促进大脑废物的移除。

研究者发现，我们机体的醒睡状态似乎依赖于脑脊液中特殊离子的浓度和平衡，实际上通过改变脑脊液中钾、钙、镁及质子离子的浓度，研究者就发现他们可以控制缺失神经递质的小鼠机体的醒睡状态，尤其是在机体睡眠-觉醒过渡期间，钾离子在离子水平的波动过程中扮演着重要角色。

研究者Nedergaard表示，细胞外离子成分的单一改变都会促使睡眠的动物觉醒，而使觉醒的动物再次入睡将可揭示一种特殊的机体机制，该机制在调节动物大脑意识状态上扮演着重要角色。由于离子都携带正电荷，随着其在大脑脑脊液和脑细胞中进进出出，其就会改变细胞中的电活性，从而促进细胞极化和去极化，当去极化在神经元中发生时，细胞就会变得兴奋、警醒。

通过鉴定这种新型的大脑控制机制，研究人员就提供了一种调节机体醒睡周期的新型方法，从而为开发新型的睡眠药物以及帮助理解机体意识状态的长期缺失，比如昏迷等提供新的思路和基础；同时研究者还推测说，在失眠个体处于长期觉醒状态过程中，离子组成的改变或许在其机体疲惫及记忆损伤上扮演着重要的角色。

原文阅读：Changes in the composition of brain interstitial ions control the sleep-wake cycle
http://science.sciencemag.org/content/352/6285/550

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