5-羟色胺(5-HT)是一种神经递质，在昼夜节律、食欲、体温调节、伤害感受、情绪和认知等生理功能中发挥重要作用。5-羟色胺和睡眠之间的关系已经被几个实验证明，其中包括一个特别优雅的实验，在注射5-羟色胺合成抑制剂后，猫出现失眠。在这个模型中，下丘脑包含腹侧视前区(VLPO)的视前区是唯一一个小剂量5-HT可以恢复长时间睡眠的大脑区域。

图1所示。VLPO中促进睡眠神经元的电生理记录(红色)。

然而，尽管发现了一些基本的神经生物学概念，但5-羟色胺在行为状态中的生理作用机制仍然很大程度上未知。然而，这种生理调节的表征对现代神经科学来说是一个挑战。失眠是最常见的睡眠障碍之一，影响着10-30%的人口。此外，睡眠不足和睡眠障碍的累积影响与一系列有害健康后果有关，包括高血压、糖尿病、肥胖、抑郁、心脏病发作和中风的风险增加。因此，正确识别导致睡眠的神经生物学过程是至关重要的。

在本文中，我们确定了5-羟色胺在触发非快速眼动(NREM)睡眠的主要神经元结构VLPO中的作用方式和作用。该结构与促醒结构形成相互抑制连接，主要接受中隔背核神经支配的血清素能输入。在小鼠急性VLPO切片中，促进睡眠的神经元在5-HT的作用下被抑制(1型)或兴奋(2型)。我们还记录了对5-HT溶液应用的自发兴奋性和抑制性突触后电流的反应(图1)。我们发现5-HT降低了1型神经元中这些事件的频率，而5-HT选择性地增加了2型VLPO神经元中抑制性突触后电流的频率。我们进一步确定，1型神经元比2型神经元更不容易兴奋，并且显示出更小的体细胞大小。

最后，单细胞RT-PCR和药理学实验也显示，促进睡眠的神经元表达了一组独特的mrna，编码不同的5-HT受体亚型。对5-HT的兴奋性反应至少部分是由5-HT介导的_2摄氏度2型神经元的受体激活，而1型神经元对5-羟色胺的抑制反应依赖于5-HT₁受体。有趣的是，我们还证明了1型神经元表达5-HT_2摄氏度介导神经元去极化的受体。

总之，我们的结果确定了这两种促进睡眠的神经元类型之间的电生理、形态和分子差异。2型神经元更容易兴奋，它们可能会整合睡眠的稳态驱动，并首先对血清素能兴奋信号做出反应。然后，它们的激活可以减少对1型神经元的抑制性输入的频率，以促进它们的激活。然后，1型VLPO神经元将抑制唤醒系统，并允许维持NREM睡眠(图2)。

图2所示。促进觉醒中枢、血清素能中速神经元和VLPO促进睡眠神经元之间的连接模型。缩写:乙酰胆碱(ACh)， γ-氨基丁酸(GABA)，去甲肾上腺素(NA)， setononin (5-HT)。

这项工作提供了关于5-HT调节睡眠的新见解，并提出2型神经元可能参与睡眠的准备和开始(允许神经元)，而1型神经元可能负责睡眠维持(执行神经元)。我们发现促进睡眠的神经元频繁表达5-HT_2摄氏度这些受体可以作为分子靶标，用于开发更安全、更有效的促进睡眠的药物，以治疗失眠，提高生活质量。

Armelle Rancillac
脑生理病理中的神经胶质相互作用
CIRB, CNRS UMR 7241 / Inserm U1050，法兰西学院，法国巴黎

出版

5 -羟色胺不同地调节兴奋性和抑制性突触输入到假定的促进睡眠的腹外侧视前核神经元。
桑加雷A，杜布尔歇R，若夫罗伊H，加洛平T，朗亚克A
神经药理学。2016年10月

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