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研究揭示瞳孔大小反映睡眠状态

来源:中国科学研究院 作者: 2018年02月05日 14:17
[导读] 


文章来源:中国科学报 唐一尘 发布时间:2018-02-05

图片来源:《当代生物学》

  当人们醒着时,瞳孔大小会有规律地变化。这些变化是有意义的,反映了转移注意力或保持警觉等。近日,研究人员发现,小鼠瞳孔大小会在睡眠中波动。而且,瞳孔大小是睡眠状态的可靠指标。相关论文刊登于《当代生物学》。

  “我们发现,瞳孔大小在睡眠中会出现节奏性波动。”瑞士日内瓦大学的Daniel Huber说,“有趣的是,这些波动跟睡眠相关的大脑活动密切相关,所以可以精确地反映出睡眠的具体阶段——瞳孔越小,睡眠越深。”

  瞳孔大小研究一直是一个挑战,原因很明显:人和动物一般都闭着眼睛睡觉。Huber和同事发现,实验鼠有时会睁着眼睛睡觉。人们已经知道小鼠在清醒时瞳孔大小会有很大变化。他们想知道,在睡眠中又会发生什么。

  为此,研究人员开发了一种新型光学瞳孔跟踪系统。该装置包括一个靠近动物头部的红外线灯。这种不可见的光能穿过头骨和大脑,照亮眼睛后部。当眼睛被红外摄像机拍摄时,瞳孔会呈现为明亮的圆圈。多亏了这种新方法,人们才有可能准确跟踪瞳孔大小的变化,尤其是当动物睁着眼打盹时。

  图像显示,小鼠的瞳孔在睡眠时出现有节奏的波动,而这些波动并不是随机的,它们与睡眠状态的变化有关。进一步的实验表明,瞳孔大小变化不仅仅是一种被动现象,它们受到副交感神经系统的主动控制。有证据表明,至少在深度睡眠中,小鼠的瞳孔会缩小,以保护其不被突然的闪光惊醒。

  参与该研究的日内瓦大学学生Ozge Yuzgec表示,“俗话说‘眼睛是心灵的窗户’。瞳孔即便在睡眠中也继续扮演着重要角色,通过阻断感官输入,从而保护大脑,巩固记忆。”研究人员想要弄清这些发现是否适用于人类,以及新方法能否用于睡眠诊所。

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[责任编辑:kb104]
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