【脑科学】特异性敲除TRN中PV神经元上GABAA受体的alpha3亚基增强了小鼠的深度睡眠

今年4月，哈佛大学医学院精神病学系和退伍军人事务部波士顿医疗保健机构（Harvard Medical School，Dept. of Psychiatry and VA Boston Healthcare System）的Ritchie E. Brown和Radhika Basheer研究团队在 Nature Communications 发表了题为"Knockdown of GABAA alpha3 subunits on thalamic reticular neurons enhances deep sleep in mice" 的一篇研究。

研究使用了CRISPR-Cas9基因编辑技术特异性敲除小鼠TRN中PV神经元上GABAA 受体的alpha3亚基。

研究结果表明，敲除后增加了小鼠在NREM睡眠状态下丘脑皮层的delta振荡（1.5-4Hz），在增强睡眠深度的同时不会对其他睡眠振荡或者清醒状态下的功率谱造成负面影响，这一研究结果或许有助于识别和消除在睡眠药物中以GABAA受体为靶点而产生的混杂效应。

为了测试敲除alpha3亚基后对小鼠睡眠和频谱活动的影响，研究团队为小鼠植入了额叶脑电电极和颈部肌电电极以分别采集敲除前后24小时的EEG和EMG信号。

敲除alpha3亚基后，NREM睡眠状态下的delta power（δ，1.5-4Hz）有明显增加（尤其是在NREM过渡到REM睡眠状态时），同时slow wave（0.5-1.5Hz）、theta power（θ，5-9Hz）和sigma power（σ，10-15Hz）并未受到影响。

小鼠NREM和REM Sleep的总持续时间和频率没有明显变化，但短时间的NREM Sleep比例有了明显降低，表明敲除后小鼠的NREM Sleep更加巩固。

研究团队在论文中指出，在临床上，恢复性睡眠往往伴随着较高的NREM delta power，对巩固记忆和清除有毒代谢物十分重要，然而目前广泛使用的睡眠类药物都通过增加含有alpha1和alpha3亚基的GABAA受体活性来降低delta power，以此达到入睡的效果。

参考文献：

Uygun, D.S., Yang, C., Tilli, E.R. et al. Knockdown of GABAA alpha3 subunits on thalamic reticular neurons enhances deep sleep in mice. Nat Commun 13, 2246 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-29852-x

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