大脑皮层如何调节睡眠系统？

文｜陈根

人一生中有三分之一的时间是在睡眠中度过，睡眠质量对于人体健康起着至关重要的作用。有些人睡眠很好，即使在非常吵闹的环境下也可以安然入睡；而有些人只要稍有响动就会惊醒。

近日，牛津大学的一项研究表明，睡眠质量可能与大脑皮层有关，睡多久、睡多深或许由大脑皮层调控负责。

大脑皮层（cerebral cortex）是调节躯体运动的最高级中枢，它由初级感觉区、初级运动区和联合区三部分构成。人类大脑皮层的神经细胞约有140亿个，面积约2200平方厘米，占整个大脑体积的80％ 左右。其负责人脑许多复杂的系统，包括思维、语言、感知等等。

在之前的研究中，通常通过对大脑皮层的活动来观察睡眠或者清醒状态，该研究通过让小鼠大脑皮层特定区域的神经元失活，使小鼠每天的清醒时间增加了3小时，同时还不需要更深的睡眠来补偿。

当大脑皮层中这些区域的神经元失活后，小鼠每天保持清醒的时间增加了3个小时。而小鼠的平均寿命大约为两年，这意味着它们一生中的清醒时间增加了整整三个月，相当于人类的十年。

正常情况下，无论人类还是小鼠，保持更长的清醒时间往往会导致疲倦，从而需要更多的睡眠进行补偿。但该项研究表明，这些小鼠对深度睡眠的需求并未受到影响。这就揭示了大脑皮层在睡眠调节系统中的重要作用。

再过去的研究里，许多探索都是针对皮层下结构对睡眠的调控，因为大脑皮层在解剖学和功能上十分复杂。而这项研究发现了大脑皮层对睡眠的调控，为睡眠控制机制提供了新的视角。

总的来说，该研究揭示了大脑皮层是睡眠调节系统的一部分，为睡眠医学开辟了新的前景。未来，或许可以通过非侵入性脑刺激技术来改变大脑皮层活动，达到治疗睡眠障碍的目的。

目前，相关论文A role for the cortex in sleep–wake regulation，发表在神经科学顶级期刊 Nature Neuroscience中。