在一项由帝国理工学院研究人员主导的新研究中，科学家们发现了一种被称为星形胶质细胞的大脑细胞，在维持人体昼夜节律（circadian rhythm）和睡眠-觉醒周期（sleep-wake cycle）方面扮演着关键角色。这项研究指出，星形胶质细胞会以大约24小时为周期有节奏地释放一种名为γ-氨基丁酸（GABA）的化学物质，这种规律性的脉冲就像一个“化学节拍器”，帮助大脑内部的主时钟——视交叉上核（SCN）保持同步。

 

相关研究成果于2024年12月2日在线发表在《EMBO Journal》期刊上，题目为“Rhythmic astrocytic GABA production synchronizes neuronal circadian timekeeping in the suprachiasmatic nucleus”。研究团队通过对小鼠和人类脑细胞的研究，首次展示了星形胶质细胞如何通过其独特的GABA释放模式来影响SCN中的神经元活动，从而调控生物钟。

 

#### 星形胶质细胞与昼夜节律的关联

 

该研究不仅加深了我们对星形胶质细胞在昼夜节律调节中所起作用的理解，还提出了这些细胞可能成为治疗一系列健康问题的关键，包括时差综合症、失眠等睡眠障碍，甚至可能是减缓或预防帕金森病和阿尔茨海默病等神经退行性疾病的进展。

 

论文通讯作者Marco Brancaccio博士表示：“尽管我们的研究尚处于早期阶段，但我们相信这一发现将有助于揭开大脑如何维持时间的秘密，并探索星形胶质细胞与神经元协作影响行为的新机制。这可能会为治疗昼夜节律紊乱提供全新的方法。”

 

#### 保护大脑核心回路

 

研究的第一作者Natalie Ness博士研究员强调说：“星形胶质细胞每天有节奏地产生GABA，这对调整大脑的时间感至关重要。当这种信号被阻断或破坏时，会对SCN内的神经元产生连锁反应，进而影响生理和行为上的昼夜节律。”

 

此外，由于星形胶质细胞是某些脑部疾病如阿尔茨海默病的重要标志物之一，因此保护它们的正常节律功能可能对于维护大脑的整体健康非常重要。Brancaccio博士补充道：“加强星形胶质细胞的GABA节律可能是预防因睡眠-觉醒周期紊乱而导致的健康问题的一个潜在策略。”

 

总之，这项研究为理解大脑如何编码时间信息以及如何应对与昼夜节律相关的挑战提供了新的视角，同时也提示我们关注星形胶质细胞在神经系统健康中的重要作用。随着进一步的研究，这些发现有望转化为改善公共健康的创新疗法。