转自：生物谷（维权）

你是否曾有过这样的经历：在睡得正香的时候，迷迷糊糊觉得醒了，但身体却动弹不得，想开口又喊不出声，仿佛被什么东西压住了身体，这种现象在民间被俗称为 “鬼压床” ；或者睡觉时腿或者手突然抖一下，甚至有时会被自己的抽动吓醒，这种在网上被戏称为“你的身体想试试你还活着吗”。

其实，这些看似诡异的经历，并非什么灵异事件，也不是身体发出的危险警报，其背后有着神经科学相关的理论支撑。两篇发表在《Science》和《Journal of Clinical Sleep Medicine》上的重磅研究，就为我们揭开了这一谜题——关键就藏在你脑子里的一个低调却权力巨大的区域：黑质网状部（substantia nigra pars reticulata, SNr）。

1. 大脑中藏着的“刹车系统”

人类的睡眠并非在瞬间完成，而是一个渐进的过程。从活跃运动、非移动的小动作，到逐渐静止清醒，最后进入沉睡状态，这一过程看似自然，实则是大脑内部精心调度的结果。

这项发表于《Science》上的研究，在小鼠身上进行了实验，他们发现：大脑黑质网状部中存在一类叫做GAD2的抑制性神经元，它们在动物逐渐停止动作、放松、入睡的过程中扮演了极为关键的角色。

● 实验设计

研究人员以小鼠为实验对象，利用深度学习算法对小鼠在笼内的行为进行图像分割和自动化追踪。通过分析脑电图（EEG）、肌电图（EMG）以及视频记录，他们精准识别出四种不同脑觉醒与运动活跃程度的状态，分别为：运动（LM）、非运动性活动（MV，包括进食、梳理毛发和姿势调整等）、安静清醒（QW）以及睡眠（SL，包含 REM 和非 REM 睡眠）。同时，研究者还运用光遗传学技术，利用激光脉冲激活或抑制特定神经元，观察小鼠的行为变化，并结合神经投射追踪技术，描绘出了 SNr 内不同神经元群体的神经连接图谱。

● GAD2神经元“一手遮天”？

实验结果显示，小鼠的行为状态转换并非随机，而是倾向于在相邻状态间发生。例如，运动状态（LM、MV）与安静状态（QW、SL）之间存在明确的过渡规律。在对 SNr 内神经元进行研究时，研究人员发现，表达谷氨酸脱羧酶 2（GAD2）的 GABA 能神经元在低运动活跃度和觉醒状态下更为活跃，而表达副蛋白（PV）的神经元则在高运动活跃度时活跃。

在通过光遗传学技术精准地“打开”这些GAD2神经元后，研究人员惊讶地发现：小鼠会立刻停止所有动作，并快速入睡。反过来，当这些神经元被关闭时，小鼠的活动量显著上升，睡眠时间明显减少，仿佛失去了控制“静止”的能力。这表明，GAD2神经元就像一组“生物刹车片”，一旦启动，就能让身体运动行为减少，并最终进入睡眠状态。

图1. 研究者通过光遗传学手段，在小鼠中激活或抑制SNr中的GAD2神经元或PV神经元，观察其对不同行为状态（轻微运动LM、中度运动MV、安静清醒QW和睡眠SL）的影响。激活GAD2神经元（Gad2Cre-ChR2小鼠）会显著减少运动和清醒状态的时间，促进睡眠（P值均<0.0001）。激活PV神经元（PvalbCre-ChR2小鼠）仅显著减少中度运动和安静清醒，对睡眠无显著促进作用（PSL = 0.81），说明GAD2神经元对抑制运动并诱导睡眠更为关键。

● 睡眠-运动的共同枢纽

研究人员还发现，SNr 内 GAD2 神经元与 PV 神经元在空间分布上存在差异，GAD2 神经元主要位于内侧 SNr，而 PV 神经元多分布在侧部 SNr。二者在神经投射上也呈现出不同模式。GAD2 神经元不仅投射到控制运动的大脑区域，如运动丘脑、上丘运动层和中脑运动区等，还投射至调节脑状态的单胺能中枢，如背缝核、蓝斑核和腹侧被盖区等。而 PV 神经元则主要投射到运动控制相关区域，是基底神经节向运动控制区域的输出通道。这种投射差异，使得 GAD2 神经元能整合更广泛的输入信息，并广泛投射到调节脑状态与运动控制的多个脑区，从而在睡眠与运动控制的共同回路中发挥关键作用。

原来，当我们熬夜刷剧或工作到半夜时，突然感到一阵强烈困意，这或许就是GAD2神经元开始“发号施令”了：身体慢慢不动，大脑也逐渐关闭外界刺激，最终合上眼睛，进入梦乡~

2. 经常做梦时剧烈抽动？这可能不太好！

如果说GAD2神经元是让你“静下来”的守护者，那在你进入梦乡后，还有一个更奇妙的现象发生，那就是 “肌张力抑制” 机制——快速眼动期（REM）是大脑极为活跃的阶段，也是梦境最生动的时刻。正常情况下，大脑会启动 “肌张力抑制” 机制，让身体肌肉放松，防止我们在梦中乱动，把梦里的 “冒险” 变成现实里的 “事故”。

设想一下，若此机制失灵，后果会如何？

特发性 REM 睡眠行为障碍（iRBD）患者正是如此。他们大脑的 “身体禁锢” 开关损坏，REM 睡眠时肌肉依然活跃，身体可以随意动弹，在梦中不受控制地抽动、踢腿、挥拳，甚至从床上摔下，不仅自身受伤，还可能波及伴侣。

以往的研究发现，这类人群中有约 70 - 80% 在十年内会发展成帕金森病或路易体痴呆等神经退行性疾病。这说明，梦中抽动不仅是睡眠障碍，也可能是大脑逐渐退化的早期信号。更令人警醒的是，这种 REM 期的运动异常和上文所提到的 GAD2 神经元功能异常一样，都与黑质区域的多巴胺系统密切相关 —— 而黑质区域，恰是帕金森病最早受到影响的区域之一。

在这篇发表于《Journal of Clinical Sleep Medicine》的研究中，科学家通过脑成像技术（PET）和睡眠行为监测，揭示了梦中动作频繁与多巴胺能神经系统功能障碍之间的联系。研究发现，梦中动作越剧烈的人，其脑中多巴胺能神经系统功能越差。尤其是在黑质和纹状体这些调控运动的关键区域，研究对象的多巴胺神经元出现了明显功能下降。这表明，梦中剧烈抽动现象背后，隐藏着大脑神经调控系统的复杂病变，而这一病变，往往早于临床症状的显现，是神经退行性疾病发出的 “前哨警报”。

图2. RBD患者（不论是否合并帕金森病）在REM睡眠期间表现出异常增高的肌肉活动，这与正常人在REM期应有的“肌张力抑制”机制相反。

小结

由此，综合上述两篇研究，我们可以为 “鬼压床” 和睡梦中的手、脚抽动等睡眠现象提供更深入的神经机制解释。

“鬼压床” 通常发生在刚入睡或刚醒时，意识已经恢复，但身体却无法动弹，常伴随强烈的恐惧感。它其实就是 REM 睡眠期间的 “肌张力抑制” 机制仍在生效，而大脑的觉醒系统却已提前启动，造成了意识与运动控制之间的 “错位”。这种现象与大脑中调节运动和清醒的神经环路异常密切相关，其中，黑质、下丘脑、脑干等区域扮演了重要的 “中介角色”。

再至于睡梦中的手、脚抽动，其可能是运动控制系统在从“清醒”状态过渡到“睡眠”状态过程中，神经信号不稳定或误发引起的。虽然尚未有直接证据将其与GAD2神经元联系在一起，但它仍可以被视为“动与静切换不顺利”的一种例子。

阅读完全文，你是不是对自己的身体又多了新的认识？不得不感叹，人体真是个神奇的系统呢！

参考文献：

1.Liu D, Li W, Ma C, Zheng W, Yao Y, Tso CF, Zhong P, Chen X, Song JH, Choi W, Paik SB, Han H, Dan Y. A common hub for sleep and motor control in the substantia nigra. Science. 2020 Jan 24;367(6476):440-445. doi: 10.1126/science.aaz0956. PMID: 31974254.

2.Zoetmulder M, Nikolic M, Biernat H, Korbo L, Friberg L, Jennum P. Increased Motor Activity During REM Sleep Is Linked with Dopamine Function in Idiopathic REM Sleep Behavior Disorder and Parkinson Disease. J Clin Sleep Med. 2016 Jun 15;12(6):895-903. doi: 10.5664/jcsm.5896. PMID: 27070245; PMCID: PMC4877323.

撰文｜一颗

编辑 | lcc

（转自：生物谷）