跳至内容

压力之后,焦虑样行为与失眠为何同行?BNST 里的共享群体与两种输出

Science advances · 2026-02-04

Table of contents

No titles in the blog post

Science advances · 研究前沿

压力之后,焦虑样行为与失眠为何同行?BNST 里的共享群体与两种输出

小鼠研究发现,压力募集的终纹床核群体同时影响行为与睡眠;背侧缝核和视前区的接收细胞,分别呈现情绪与睡眠方面的作用。

原论文 Figure 10 上半部的 BNST、POA 与 DRN 回路解释示意

紧张与睡不好常常一起出现,但在神经网络中,它们究竟共享多少机制?发表于 Science Advances 的研究,在小鼠终纹床核(BNST)找到一批被慢性压力与睡眠不足共同募集的细胞。它们在清醒和焦虑相关场景中更活跃,提高活动后,两类表现同时加重。沿着输出继续追踪,故事却开始分路:接收这些输入的背侧缝核细胞主要影响焦虑样行为,视前区细胞主要影响睡眠。共享的起点,能够连接不同的结果。

关键发现

压力相关 BNST 群体具有双重功能,下游接收细胞则显出选择性:DRN 方向影响焦虑样行为,POA 方向影响 NREM 与觉醒。

阅读目录 · 7个部分

压力与少睡,募集了重叠的细胞

慢性束缚压力后,小鼠较少探索开放空间,NREM 与 REM 睡眠减少、清醒增加;睡眠不足本身也会引起焦虑样行为。相关任务中总运动量并未显著改变,提示探索位置的变化有自己的特点。不同压力条件和另一品系的观察,也出现了睡眠与焦虑样表现同行的现象。

团队追踪被压力募集的 BNST 细胞,发现其中许多也在睡眠不足时被调动;反过来标记睡眠不足相关群体,再观察压力响应,也有明显重叠。两种经历由此在一批细胞上相遇。与日常环境中募集的群体相比,这种重叠更加突出,使共同的神经起点逐渐清楚。

进入开放区域,细胞活动随之升高

在压力小鼠中,这批细胞的放电会在进入开放场中心或迷宫开放臂时升高,离开后降低。未被识别为压力群体的细胞,以及日常环境对照群体,没有同样明显的变化。活动因此与具体场景相联系,细胞并非只是在压力结束后一直保持相同输出。

睡眠记录又显示,它们在清醒时比 NREM 和 REM 时更活跃;从睡眠转为清醒,活动迅速提高,进入 NREM 时则逐渐降低。这使同一群体的两种响应放到了同一幅图中:既跟随开放场景,也跟随睡眠—觉醒转换。下一步,研究询问这些变化是否能够影响行为。

原论文图 2压力群体的场景与睡眠状态活动
压力群体的场景与睡眠状态活动
原论文 Figure 2:BNST 群体在开放场景、不同睡眠状态及转换时的放电。压力群体在开放区域和清醒状态更活跃。
来源:Sun H et al. · Science advances · CC BY-NC
查看原图与英文图注 ↗

一群细胞,可以推动两类表现

提高压力相关 BNST 群体活动后,小鼠更少停留在中心和开放臂,总运动量没有同样改变;NREM 与 REM 减少,清醒增加,睡眠到觉醒的转换也更容易出现。行为任务与睡眠记录共同说明,这批细胞的活动能够影响两类结果,而不只随它们一起变化。

相邻的非压力群体被激活,却没有显著改变受检焦虑样行为和睡眠状态;日常环境中标记的群体也未复制效果。选择哪批细胞,决定了同一区域干预的结果。睡眠不足时募集的群体,即使没有慢性束缚经历,也能在活动提高后产生两种表现,进一步呼应共享群体的线索。

原论文图 3压力群体与非压力群体的功能比较
压力群体与非压力群体的功能比较
原论文 Figure 3:压力群体活动提高后,开放区域探索减少,睡眠减少、清醒增加;下半部非压力群体的相应比较没有显著变化。
来源:Sun H et al. · Science advances · CC BY-NC
查看原图与英文图注 ↗

压低群体活动,NREM 增加

降低压力群体活动后,NREM 增加、清醒减少,REM 没有明显变化。促睡过程也伴随运动量下降,因此团队在另一观察时段考察探索表现,发现中心与开放臂停留增加。活动向两个方向改变,睡眠与焦虑样指标也形成对应的双向结果。

这些结果让“睡眠变好”有了具体含义:在这里,最稳定的增加是 NREM,其他睡眠阶段没有一并恢复。共享群体可以影响多个状态,却并不保证每项指标同向变化。沿着它们的输出寻找目标,因而成为解释两类功能及睡眠阶段差异的重要一步。

原论文图 4降低压力群体活动后的睡眠与行为
降低压力群体活动后的睡眠与行为
原论文 Figure 4:群体活动降低后,NREM 增加、清醒减少,REM 未明显变化;另一个行为观察时段中,开放区域探索增加。
来源:Sun H et al. · Science advances · CC BY-NC
查看原图与英文图注 ↗

输出分路,部分细胞同时联系两个目标

这批 BNST 细胞带有 Vgat 标记,支持 GABA 能身份。它们的轴突分布在多个区域,其中视前区(POA)与背侧缝核(DRN)进入重点观察。前者与睡眠调节相关,后者含有情绪调节相关细胞,两种工作由此获得不同的下游位置。

逆向追踪显示,约一半压力群体同时联系 POA 和 DRN,其余还呈现不同投射组合。同一批被经历募集的细胞,可以把输出分送不同目的地。这个解剖结构提供了功能分工的基础,随后接收细胞的结果让研究看见:目标不同,能够改变的表现也不同。

原论文图 7BNST 群体的输出与部分重叠
BNST 群体的输出与部分重叠
原论文 Figure 7:Vgat 标记、多个下游区域及 POA、DRN 的逆向追踪。两类投射部分重叠,约一半压力群体联系两个目标。
来源:Sun H et al. · Science advances · CC BY-NC
查看原图与英文图注 ↗

两种下游,分别改变情绪样行为与睡眠

降低接收 BNST 相关输入的 DRN 细胞活动,开放区域探索减少,睡眠状态却没有显著改变。降低相应 POA 细胞活动,NREM 减少、清醒增加,焦虑样行为没有同样变化。重要之处就在这两项分离:同一个来源群体的影响,到不同目标后呈现了选择性。

原论文图 8下游接收群体的选择性结果
下游接收群体的选择性结果
原论文 Figure 8:降低 DRN 接收细胞活动改变焦虑样行为,睡眠比较不显著;降低 POA 接收细胞活动减少 NREM,焦虑样比较不显著。
来源:Sun H et al. · Science advances · CC BY-NC
查看原图与英文图注 ↗

改善不同表现,可以从不同目标出现

在压力小鼠中,提高 DRN 接收细胞活动改善探索表现,睡眠状态仍未显著改变;提高 POA 接收细胞活动增加 NREM、减少觉醒和 REM,焦虑样行为未明显变化。改善的方向再次显示分工,也提醒睡眠并非一个单一数值,增加 NREM 可以伴随 REM 减少。

这项小鼠研究给两类表现同行的现象提供了一幅有层次的图景:压力与少睡可以募集共享群体,输出目标又决定功能侧重。焦虑样行为和睡眠变化能够共同出现,也能在网络下游被分别改变。连接到哪里,因而与哪群细胞被调动同样重要。

原论文图 9压力模型中的下游活动提高
压力模型中的下游活动提高
原论文 Figure 9:DRN 接收细胞活动提高后,焦虑样行为改善、睡眠不显著改变;POA 方向增加 NREM、减少觉醒与 REM,焦虑样比较不显著。
来源:Sun H et al. · Science advances · CC BY-NC
查看原图与英文图注 ↗

论文信息

Sun H, Qiu Z, Liu X, Li Y, Zhao X, Zhou Y, Guo Q, Wu K, Ma J, Chen J, Cao JL, An S.
Stress ensemble in the BNST mediates comorbid anxiety and sleep disruption
Science advances · 2026-02-04
DOI: 10.1126/sciadv.adz9546