遭遇突发压力、精神高度紧张之后,很多人都会陷入这样的困境:身体明明很疲惫,大脑却持续保持清醒,躺在床上辗转难以入睡,就算睡着也睡眠浅、夜间频繁惊醒。
情绪应激与失眠常常相伴发生,但大脑究竟是如何把焦虑、压力这类情绪信号转化为持续觉醒状态,背后的细胞机制仍有待厘清。
2026年9月10日,复旦大学基础医学院、医学神经生物学国家重点实验室黄志力、王露团队在《Molecular Psychiatry》上发表研究“Corticotropin-releasing hormone neurons in the bed nucleus of the stria terminalis control wakefulness in physiological and stressful conditions in mice”。
该研究对比小鼠终纹床核 BNST 中 CRH、CCK、SST 三类 GABA 能神经元,证实仅 BNST‑CRH 神经元具备觉醒调控功能,该神经元在觉醒与快速眼动睡眠期活性升高,激活可驱动从非快速眼动、快速眼动睡眠向觉醒转换,抑制该神经元能够降低生理状态觉醒时长,同时缓解应激诱发的过度觉醒,为应激相关失眠提供潜在干预靶点。
BNST中哪类神经元在调控觉醒?
团队利用光遗传学分别操控BNST的CRH、CCK、SST神经元。
结果显示,光激活 BNST‑CRH 神经元,可使小鼠快速从非快速眼动睡眠转为觉醒,转换概率随刺激频率升高而提升;长时间光刺激会显著增加小鼠总觉醒时长,而激活 CCK、SST 神经元无此效应。
光纤光度记录显示,BNST‑CRH 神经元在觉醒、快速眼动睡眠阶段钙信号水平较高,非快速眼动睡眠阶段活性较低;在睡眠‑觉醒状态发生切换前,该神经元活性会预先发生变化。CCK、SST 神经元仅在快速眼动睡眠活性上升,觉醒阶段无明显激活,该双重激活模式为 CRH 神经元特有。
光遗传学在快速眼动睡眠阶段激活 BNST‑CRH 神经元,能够缩短快速眼动睡眠向觉醒转换潜伏期,提升觉醒转换概率,而另外两类神经元无法介导该转换,说明 CRH 神经元可介导两种睡眠时期向觉醒的切换。
因此,BNST CRH神经元具备觉醒调控功能,在觉醒和REM期活跃,激活BNST CRH神经元可驱动NREM/REM→觉醒转换。
科普小贴士:BNST是什么?
终纹床核(BNST)是杏仁核延伸区的一部分,是大脑处理应激、焦虑和恐惧的关键脑区。它接收来自杏仁核、海马和前额叶的输入,并向下游的自主神经系统和神经内分泌系统输出信号。BNST中的CRH(促肾上腺皮质激素释放激素)神经元是应激反应的核心执行者之一,但本研究揭示了它在睡眠-觉醒调控中的直接作用。
操控 BNST‑CRH 神经元调控基础睡眠‑觉醒及脑电频谱
化学遗传学激活 BNST‑CRH 神经元后,小鼠觉醒时间显著增加,非快速眼动睡眠、快速眼动睡眠时长明显缩减;觉醒状态脑电 α(8‑13Hz)功率升高,提示觉醒水平增高。后续的非快速眼动睡眠高 δ(2‑4Hz)功率上升,代表睡眠深度增加,雌性小鼠重复实验得到一致结果。
化学遗传学抑制 BNST‑CRH 神经元,在小鼠主要处于觉醒的暗周期开展干预,小鼠总觉醒时长下降,非快速眼动睡眠与快速眼动睡眠时间增多;被延长的非快速眼动睡眠脑电频谱和生理状态无差异,说明睡眠质量未受破坏,仅时长发生改变。
上述结果说明,BNST‑CRH 神经元是维持生理条件下正常觉醒水平所必需;激活该神经元提升觉醒程度,结束后会出现代偿性深度睡眠,抑制神经元则会生理性提升睡眠占比。
解读:有意思的是,激活 BNST‑CRH 神经元让小鼠长时间清醒之后,小鼠后续会出现深度睡眠的代偿。这说明这组神经元带来的不只是简单的变清醒,而是在不断累积觉醒压力。当神经元活动减弱,大脑的睡眠稳态就会启动补偿,用高 δ 功率的深睡眠偿还觉醒负荷。反过来抑制这组神经元,小鼠睡眠时间增加,但睡眠本身的脑电特征没有被破坏,不会造成异常镇静。这意味着,若能靶向调节这一神经元,有望在不破坏睡眠质量的前提下改善应激失眠。
压力导致的失眠,能否通过抑制这类神经元来缓解?
团队采用强迫游泳、换笼环境改变、捕食者气味 2‑MT 三种经典急性应激范式。在应激暴露前化学遗传学抑制 BNST‑CRH 神经元,对比表达 mCherry 的对照组小鼠。
结果显示,抑制组小鼠应激后的觉醒占比显著下降,从觉醒进入非快速眼动睡眠的潜伏期缩短,动物可以更快进入睡眠。脑电分析显示,应激状态下抑制 BNST‑CRH 神经元,小鼠觉醒期 α 功率降低,高 δ 功率提升,脑电指标向非应激状态偏移。
因此,抑制BNST CRH神经元可缓解多种急性应激诱发的过度觉醒,让动物更快入睡,为应激相关失眠提供潜在干预靶点。
全文概括
该工作围绕终纹床核不同肽能 GABA 能神经元亚群,区分 CRH、CCK、SST 神经元在睡眠觉醒中的功能差异,证实 BNST‑CRH 神经元是生理与应激条件下调控觉醒的关键细胞亚型。
该神经元在觉醒、快速眼动睡眠期活动增强,激活能够驱动两类睡眠向觉醒转换,改变觉醒期脑电频谱,抑制则减少基础觉醒时长,并改善多种急性应激造成的过度觉醒,阐明情绪加工脑区调控睡眠觉醒的细胞机制,为应激诱发失眠提供新的干预方向。
小编寄语:
生活中不少人都体会过压力来临之后入睡困难、睡眠浅、容易惊醒的感受,这种应激带来的失眠十分影响日常状态。
这篇研究解释了压力信号如何通过脑内特定神经元改变睡眠状态,让我们进一步看清情绪与睡眠之间的联系。如果长期饱受压力型失眠的折磨,一定要及时寻求正规医学帮助,科学看待压力带来的睡眠改变。
https://doi.org/10.1038/s41380-026-03885-w
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