Trong khi chúng ta biết rằng chuyển động mắt nhanh chóng – hoặc REM – giấc ngủ là một phần thiết yếu của giấc ngủ yên tĩnh, chúng ta không biết nhiều về điều gì liên kết nó. Hiện nay, các nhà nghiên cứu – sử dụng một công nghệ mới gọi là optogenetics – đã phát hiện ra chúng có thể kích hoạt các đợt REM bằng cách chiếu ánh sáng trực tiếp lên các tế bào não hoặc tế bào thần kinh được lựa chọn.
Nhóm nghiên cứu – bao gồm các thành viên của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và Trường Y khoa Harvard, cả ở Massachusetts – báo cáo công việc của họ trong.
Trong báo cáo nghiên cứu của họ, các nhà nghiên cứu giải thích rằng chúng ta đã biết não bộ chứa các tế bào cholinergic hoặc các tế bào thần kinh được điều khiển trong REM. Nhưng – bởi vì vùng não đó cũng chứa rất nhiều loại tế bào khác – nó không phải là dễ dàng để trêu chọc vai trò duy nhất của các tế bào thần kinh cholinergic.
Tiến sĩ Christa Van Dort, thuộc khoa não và khoa học nhận thức tại MIT, giải thích rằng các nghiên cứu trước đây đã cho rằng các tế bào thần kinh cholinergic não được kích hoạt hoạt động khi chúng ta thức và cũng trong giấc ngủ REM, nhưng không ai có thể tin được các tế bào cụ thể chịu trách nhiệm cho việc chuyển đổi sang giấc ngủ REM. “
Vì vậy, trong nghiên cứu của họ, nhóm nghiên cứu đặt ra để điều tra xem liệu các tế bào thần kinh cholinergic có thể gây ra giấc ngủ REM hay không. Họ đã sử dụng công nghệ triệt để gọi là quang học giúp các nhà khoa học hiểu được hệ thống dây điện của não bằng cách kiểm soát hoạt động của tế bào não bằng ánh sáng.
Kích hoạt các tế bào thần kinh cholinergic làm tăng số lượng các tập phim ngủ REM
Trong quang học, các tế bào thần kinh được tạo ra để phản ứng với ánh sáng với việc chèn một protein được tìm thấy trong tảo. Trong tự nhiên, protein sẽ thích nghi với các bước sóng nhất định của ánh sáng, cho phép tảo di chuyển xung quanh.
Vào năm 2005, các nhà nghiên cứu tại Đại học Stanford đã khám phá ra rằng nếu bạn chèn protein vào một số loại tế bào não nhất định, bạn có thể chiếu ánh sáng vào chúng và activatethem – về cơ bản kiểm soát hoạt động của não ở mức độ tế bào riêng lẻ.
Trong nghiên cứu của họ, Tiến sĩ Van Dort và các đồng nghiệp đã sử dụng những con chuột có protein nhạy cảm với ánh sáng được đưa vào trong các tế bào thần kinh của họ. Các tế bào thần kinh có thể được kích hoạt thông qua một thiết bị sợi quang gắn trên đầu của những con chuột.
Họ tìm thấy nếu họ kích hoạt các tế bào thần kinh cholinergic nhạy cảm với ánh sáng trong giấc ngủ không có REM, nó làm tăng số lượng – nhưng không phải là thời gian – của các tập phim giấc ngủ REM mà những con chuột có. Phân tích sâu hơn cho thấy các tập phim REM gây ra phù hợp với tự nhiên REM episodesvery chặt chẽ.
Nhóm nghiên cứu hiện đang khám phá cách hệ thống não cholinergic liên kết với hệ thống não đã được biết là quan trọng đối với giấc ngủ REM. Và họ cũng đang phát triển và thử nghiệm các cách để tạo ra giấc ngủ non-REM tốt hơn.
Mục tiêu là cải thiện các cách để thiết kế giấc ngủ tự nhiên
Nghiên cứu này rất quan trọng vì nó đưa ra những manh mối mới về cách thức giấc ngủ REM được kiểm soát – một bước hướng tới sự hiểu biết cách thiết kế giấc ngủ tự nhiên ở người.
Bắt đúng loại giấc ngủ và đủ điều quan trọng là giúp não hồi phục và phục hồi chính nó. Nó cũng giúp chúng tôi xử lý kỷ niệm, nạp tiền cho hệ thống miễn dịch và duy trì các chức năng cơ thể khác.
Các giai đoạn khác nhau của giấc ngủ là tốt cho những thứ khác nhau, tác giả nghiên cứu cao cấp Emery Brown, Edward Hood TaplinProfessor về kỹ thuật y tế tại MIT.
Các nghiên cứu trên động vật cho thấy rằng việc học tập xảy ra trong giấc ngủ REM, trong khi giấc ngủ sóng chậm – được gọi là giai đoạn không-REM thứ ba – không quan trọng để làm cho chúng ta cảm thấy nghỉ ngơi và làm mới.
Cho đến nay, các loại thuốc đã không thể tái tạo những lợi ích của giấc ngủ tự nhiên – nơi mà các trạng thái REM và non-REM thay thế sau mỗi 90 phút, vì Giáo sư Brown giải thích: “Những gì họ làm là tạo ra thuốc an thần. cơ chế giấc ngủ tự nhiên để tiếp quản. “
Mục tiêu cuối cùng của nhóm là tìm ra những cách tốt hơn để tạo ra giấc ngủ tự nhiên. Để làm được điều này, họ có ý định tạo ra và nghiên cứu các giai đoạn khác nhau của giấc ngủ riêng biệt và sau đó cùng nhau.
gần đây đã được báo cáo về một nghiên cứu quang học khác, nơi các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách để đọc và viết tín hiệu não bằng cách sử dụng các tia sáng.
Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu từ Đại học London ở Anh cho thấy họ có thể sử dụng ánh sáng để kích hoạt các tế bào não không được chọn lọc và khiến cho các tế bào riêng phát ra màu độc đáo khi hoạt động. Vì vậy, hiệu quả, họ có thể chọn braincells trong các mô hình khác nhau và đo lường như thế nào mạch lựa chọn trả lời.
