
大脑深处一个传递睡眠节律的区域发生小型卒中,可同时损害记忆和疼痛敏感性,但夜间有节奏的声音可能逆转这种损伤,《卒中》(Stroke)杂志的一项新研究报告称。
研究人员使用光学引导的卒中模型在清醒小鼠中显示,丘脑背内侧核(MD)的靶向病变会碎片化睡眠、抑制维持记忆巩固的慢波和纺锤波振荡,并损害工作记忆。值得注意的是,在NREM睡眠期间给予10天低频听觉刺激,可使所有三种缺陷恢复到正常水平。
该研究首次将无麻醉深部脑卒中模型与非侵入性睡眠干预相结合,并确定了特定神经回路,,MD到前扣带皮层(ACC)通路,,作为丘脑损伤后睡眠中断和认知下降之间的关键联系。
模型
研究团队开发了一种光学引导的光血栓性卒中技术,可靶向自由活动小鼠的丘脑背内侧核。光敏性玫瑰红染料通过植入的光纤由532纳米激光激活,产生稳定的局灶性病变,且无麻醉干扰。雄性C57BL/6小鼠(每组8-12只,共8个队列)与假手术对照组进行比较,通过20天纵向方案跟踪睡眠-觉醒结构、脑电图振荡、工作记忆(Y迷宫)和疼痛敏感性。
缺陷
MD损伤小鼠表现出一系列可预测的损伤,与人类旁正中丘脑梗死的情况非常相似。睡眠变得碎片化:觉醒-NREM-觉醒转换显著增加。在NREM睡眠期间,额叶慢波活动和纺锤波密度持续降低(P = 0.03至P < 0.001)。慢波活动也泄漏到觉醒状态,这是睡眠质量差蔓延到白天功能的电生理学特征。
在行为上,小鼠在工作记忆任务中犯更多错误(P < 0.001),并出现疼痛超敏反应(P < 0.001)。记忆缺陷与纺锤波丧失紧密相关:Y迷宫错误与纺锤波率呈负相关,r = –0.88,错误与慢波-纺锤波耦合受损相关,r = –0.81。
恢复
部分损伤动物在NREM睡眠丰富的时期接受每日1赫兹听觉刺激,每次约一小时,持续10天。该干预措施使睡眠连续性正常化,恢复了额叶慢波和纺锤波活动,并重建了慢波和纺锤波之间的耦合,,这种时间协调被认为支持记忆痕迹的再激活和巩固。
工作记忆恢复到假手术对照组水平。恢复的动物还显示出MD-ACC通路的连接性恢复,特别是通过小清蛋白阳性中间神经元,这是一种已知控制丘脑皮质振荡的细胞类型。
重要性
丘脑卒中影响一小部分但后果严重的卒中患者,使他们出现慢性失眠、认知迷雾和疼痛感知改变。目前没有药物疗法针对睡眠和记忆后果。这项研究表明,一种简单、低成本、非侵入性的感觉干预,,睡眠期间传递1赫兹听觉音调,,至少在小鼠模型中,可以逆转局灶性丘脑损伤的睡眠和认知后遗症。
这些发现也超越了卒中。这里确定的MD-ACC回路与一系列以睡眠中断为核心特征的神经和精神疾病有关,包括精神分裂症、慢性疼痛和创伤性脑损伤。如果听觉刺激在人类中通过相同通路起作用,它可能成为恢复睡眠依赖性认知的广泛适用工具。
局限
该研究仅使用雄性小鼠,未检测性别差异。听觉刺激方案每天给予,持续10天;刺激结束后效果是否持续尚不清楚。卒中模型在技术上很精巧,但仅针对单个丘脑核团,可能无法捕捉人类丘脑梗死的异质性,,后者通常涉及多个核团和白质束。
要点
丘脑背内侧核的局灶性病变通过涉及前扣带皮层的回路破坏睡眠连续性、NREM振荡和工作记忆。NREM睡眠期间的非侵入性1赫兹听觉刺激通过重建丘脑皮质连接性来恢复所有三种缺陷。该方法为卒中后睡眠和认知功能障碍,以及可能的其他睡眠-记忆界面疾病开辟了治疗途径。
婷 翻译
Source
Borsa M, Lenzi I, Obrist C, Rusterholz T, Bassetti CL, Adamantidis A, Gutierrez C. “Optical Ministroke Reveals Dual-Role Frontal Thalamocortical Networks in Sleep Quality and Memory.” Stroke, 2026 Jul 15. DOI: 10.1161/STROKEAHA.126.056284. PMID: 42454410.

