GABAergic neurons in the rostromedial tegmental nucleus are essential for rapid eye movement sleep suppression.
GABAergic neurons in the rostromedial tegmental nucleus are essential for rapid eye movement sleep suppression.
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喙内侧被盖核中的 GABA 能神经元对于快速眼动睡眠抑制至关重要
DOI：
10.1038/s41467-022-35299-x
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发表时间：
2022-12-07
影响因子：
16.6
通讯作者：
Yang, Su-Rong
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhao, Ya-Nan;Jiang, Jian-Bo;Tao, Shi-Yuan;Zhang, Yang;Chen, Ze-Ka;Qu, Wei-Min;Huang, Zhi-Li;Yang, Su-Rong
快速眼动 (REM) 睡眠障碍在各种精神疾病中普遍存在。然而，人们对调节快速眼动睡眠的神经回路仍知之甚少。在这里，我们发现，在雄性小鼠中，头内侧被盖核（RMTg）GABA能神经元的光遗传学激活立即将快速眼动睡眠转变为觉醒，然后启动非快速眼动（NREM）睡眠。相反，激光介导的失活完全将 NREM 睡眠转变为 REM 睡眠，并延长了 REM 睡眠时间。在 REM 睡眠终止时，RMTg GABA 能神经元的活性增加至高放电水平。 RMTg GABA 能神经元分别通过对外侧背被盖 (LDT) 和外侧下丘脑 (LH) 的抑制性投射，直接将快速眼动睡眠转化为清醒和非快速眼动睡眠。此外，LDT 谷氨酸能神经元负责 RMTgGABA-LDT 回路光刺激后的 REM 睡眠-觉醒转变。因此，RMTg GABA 能神经元对于抑制 REM 睡眠的诱导和维持至关重要。
Rapid eye movement (REM) sleep disturbances are prevalent in various psychiatric disorders. However, the neural circuits that regulate REM sleep remain poorly understood. Here, we found that in male mice, optogenetic activation of rostromedial tegmental nucleus (RMTg) GABAergic neurons immediately converted REM sleep to arousal and then initiated non-REM (NREM) sleep. Conversely, laser-mediated inactivation completely converted NREM to REM sleep and prolonged REM sleep duration. The activity of RMTg GABAergic neurons increased to a high discharge level at the termination of REM sleep. RMTg GABAergic neurons directly converted REM sleep to wakefulness and NREM sleep via inhibitory projections to the laterodorsal tegmentum (LDT) and lateral hypothalamus (LH), respectively. Furthermore, LDT glutamatergic neurons were responsible for the REM sleep-wake transitions following photostimulation of the RMTgGABA-LDT circuit. Thus, RMTg GABAergic neurons are essential for suppressing the induction and maintenance of REM sleep.
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