你是否经常在饭后感到昏昏欲睡?这一现象,即“餐后困倦”或“食困”,其背后的神经环路机制暂不明确。近日,山东大学齐鲁医院神经外科李新钢教授/张迪研究员团队在Nature子刊Nature Communications (中科院一区TOP,IF=15.7)发表了题为“The gut vagal sensory pathway drives postprandial sleep via activation of PVH-projecting GABAergic neurons in the NTS”的研究成果,本研究聚焦于“肠-脑轴”直接神经通路迷走神经(感觉支),探究了该神经对睡眠的调控作用和中枢环路机制,并揭示了其在“食困”现象发生中的重要作用。研究发现,当小鼠进食后,胃和十二指肠支配的迷走神经感觉神经元被激活,在向大脑发送“饱”的信号同时,通过独立环路,抑制动物清醒,引发“食困”。神经外科李新钢教授和张迪研究员为论文共同通讯作者,齐鲁医院神经外科博士研究生陈科华为论文第一作者。

本研究从常见的“食困”现象出发,通过联合跨突触病毒示踪、单核RNA测序、光/化学遗传学操控等神经科学技术,发现了上消化道支配的迷走感觉神经元在调节睡眠-觉醒状态和促进餐后睡眠中的关键作用,并阐明了其驱动“食困”的神经环路机制。研究结果显示,摄食以及化学遗传学激活胃/十二指肠支配的迷走感觉神经元均可抑制小鼠的觉醒状态,并增加非快速眼动睡眠。相反,化学遗传学抑制则能消除摄食引起的“食困”现象。进一步研究发现,胃/十二指肠支配的迷走感觉神经元通过激活孤束核GABA能神经元来降低觉醒水平,环路解析显示,投射至下丘脑室旁核的孤束核GABA能神经元参与了迷走神经对睡眠-觉醒状态的调控。本研究明确了上消化道迷走感觉输入在睡眠-觉醒调控中的重要作用,鉴定了“胃/十二指肠→迷走结状神经节→孤束核GABA能神经元→下丘脑室旁核”这一上行通路,揭示了其在整合摄食行为与睡眠中扮演的关键角色,为睡眠障碍(如失眠、嗜睡症)以及代谢疾病引起的睡眠问题提供了全新的干预视角,对于这条神经通路的精准调控,有望为研发新的睡眠障碍治疗手段提供新策略。
李新钢教授/张迪研究员团队长期致力于体脑互作机制的探索及重大神经精神疾病的诊疗和转化研究。团队成果已发表于Brain、Neuro-Oncol、Molecular Psychiatry、PNAS、Cell Death Differ等学术期刊。本研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、济南微生态生物医学省实验室等项目资助,同时得到了山东大学脑与类脑科学研究院和山东省脑健康与功能重构重点实验室等平台的支持。
文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-025-66112-0