杏仁核的三条输出，清醒与探索各有分工
小鼠研究发现，内侧杏仁核后腹侧部的不同输出，对清醒、开放空间探索和体动呈现不同作用；连续睡眠剥夺又改变了这些线路的响应。
突然的声音把小鼠从睡眠中叫醒，与它自然醒来，是同样的神经过程吗？2024年发表于 JCI Insight 的研究，观察内侧杏仁核后腹侧部（MePV）中带有兴奋性细胞特征的群体，发现它们对外部刺激唤醒有明显响应。提高这群细胞活动后，清醒与焦虑样探索一起改变；沿着输出继续追踪，却出现了不同分工。连续睡眠剥夺之后，同一节点的作用又带上了新的状态背景。
MePV输出至PMCo或BNST，可促进受测清醒；输出至VMH主要改变探索与体动，睡眠指标未显著变化。睡眠剥夺后抑制MePV群体，增加NREM睡眠并改善部分探索表现，REM时间未显著改变。
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外部刺激唤醒，带来明显钙响应
群体钙记录与脑电、肌电相配合，让研究者跟随睡眠状态转换。外部刺激将小鼠从NREM睡眠唤醒时，MePV钙信号明显升高；自然从NREM醒来时，没有同样突出的上升。细胞响应与醒来的情境有关。
这群细胞还在NREM转向REM时出现信号升高，从REM自然醒来时信号下降。迷宫中靠近开放臂，信号升高，返回闭臂则降低。它们的活动随具体事件变化，将睡眠转换与探索情境放进同一幅观察图景。
来源：Li Y et al. · JCI insight · CC BY
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清醒增加，开放区域停留减少
提高MePV兴奋性标记细胞活动后，小鼠清醒时间增加，NREM和REM睡眠减少。同时，开放场中央与迷宫开放臂停留减少，整体行走距离没有显著改变。不同激活方式得到相近方向，使活动变化与行为效应相互呼应。
主要实验在雄鼠中进行，补充的雌鼠激活实验也观察到NREM减少和开放臂停留降低。对这个细胞群，清醒增加可以与更少的开放探索同时出现；接下来，研究沿输出寻找两种变化的组织方式。
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一条输出促进清醒，也增加体动
MePV输出抵达后内侧皮层杏仁核区PMCo。末梢激活可以在当地细胞中引出兴奋性电流，也能让小鼠更快从NREM醒来。较长观察窗口内，清醒增加，NREM与REM减少，显示这条分支能够影响睡眠状态。
这一输出的行为结果，与整体MePV激活不同：总行走距离增加，开放臂停留增多，开放场中央停留却没有显著变化。清醒、体动与探索选择，因此呈现了一种特定组合。
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清醒改变，受测探索指标保持相近
另一条输出抵达终纹床核BNST。末梢激活同样产生当地兴奋性响应，促进NREM向清醒转换；持续观察时，清醒时间增加，NREM和REM睡眠减少。
但在开放场和迷宫中，总距离、中央停留及开放臂停留没有显著变化。这条分支将清醒促进与受测焦虑样探索指标分开，说明两类行为变化可以有不同的输出基础。
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探索与体动下降，睡眠没有同样变化
投向腹内侧下丘脑VMH的输出，又呈现第三种结果。当地末梢激活能引起兴奋性电流，但没有显著加快NREM醒来，也未显著改变受测清醒、NREM或REM时间。
动物的行走距离、开放场中央时间和开放臂停留却减少。睡眠状态与探索表现，在这一输出中再次分离；体动同步下降，也是理解这些行为读数的一部分。三个接收区域，并没有复制同一套整体效果。
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开放探索增加，自然睡眠大体保留
降低MePV群体活动后，正常状态小鼠在开放场中央和开放臂停留更多，运动距离没有显著改变。与这些探索变化同时存在的，是受测清醒、NREM和REM时间未显著改变。
激活实验与抑制实验呈现不同结果：提高活动能促进清醒，平常状态下的睡眠却没有随着活动降低而显著变化。MePV对清醒与开放探索的影响，因此带着不同的状态背景。
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同样的输入，下游回应变了
连续睡眠剥夺后，MePV、PMCo和VMH的c-Fos标记增加，BNST没有显著增加。进一步在相同MePV激活条件下比较，下游PMCo和VMH的受测钙响应增强，BNST响应则减弱。活动标记与诱发响应描述了不同层面的变化。
睡眠经历因此没有让所有分支同向变强。不同接收区域的响应发生重新调整，使这一节点在连续睡眠不足后的作用，与正常状态有了新的区别。
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NREM回升，REM仍保持原有差别
第一天睡眠剥夺后，小鼠出现较多回补睡眠；随后的观察中，清醒相对这一回补阶段增加。连续剥夺结束后抑制MePV，清醒时间降低，NREM时间增加；REM时间却未显著改变。
与此同时，开放场中央与开放臂探索增加，整体运动相近。主要雄鼠实验中的这组结果显示，杏仁核的作用取决于输出去向，也取决于此前的睡眠经历：同一个节点，可以把清醒与探索调节成不同组合。
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