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睡觉不老实,小心是你的大脑生病了

2023-03-05 16:59:37 环球科学

人的梦境精彩离奇,但在现实中表现梦境,绝对是一场灾难。然而很多人正在经历这些,当他们惊恐地从梦中醒来,发现自己的敌人却是受到干扰甚至暴力的伴侣。究其原因,他们脑干的一些区域被有毒蛋白质破坏,无法在睡梦中麻醉肌肉。此外,运动控制也被新的神经通路接管了。好在,这种表现梦境的行为,能提前预测这些人是否会患上神经退行性疾病。而充分理解这种行为,科学家将能更好预测疾病,帮助在睡梦中不受束缚的人。

在这篇节选自《环球科学》3月新刊的文章中,戴安娜·权将带着我们看看科学家要如何借助梦中不寻常的行为,对帕金森病进行早期筛查和治疗。


(相关资料图)

《环球科学》3月新刊销售中

撰文|戴安娜·权(Diana Kwon)

翻译|樊亦非

艾伦·阿尔达(Alan Alda)正在和生命赛跑。不过这位以出演电视剧《陆军野战医院》而知名的演员并不是在片场,但死亡的威胁是真实存在的,起码它给人的感觉是这样。于是,当阿尔达看到面前的一袋土豆时,他抓起袋子就扔向了袭击他的人。忽然场景一转,他发现自己身处卧室,刚从睡梦中惊醒过来,而那袋土豆其实是他刚扔向妻子的枕头。

这种表现梦境的行为通常会出现在快速眼动(REM)睡眠阶段,是一种疾病中的典型症状。这种疾病名为REM睡眠行为障碍(REM sleepbehavior disorder,RBD),影响着约0.5%~1.25%的人,在老年人尤其是老年男性中更为常见。除了会对自己以及伴侣造成伤害之外,RBD患者在将来还可能会患上神经退行性变性疾病,主要包括突触核蛋白病(synucleinopathies)。这种疾病是由α-突触核蛋白(α-synuclein)在大脑中形成有毒团块而引发的。

并非所有夜间的行为都属于RBD。梦游和说梦话通常会出现在人们的童年和青春期,发生在非快速眼动睡眠期间。在睡眠实验室中,临床医生可以通过监测患者的每个睡眠阶段,了解他何时移动,以便清楚区分不同夜间行为之间的差异。RBD并不总是和患突触核蛋白病有关,也可能是由使用某些药物(如抗抑郁药)诱发的,或是由其他一些潜在疾病引起的,例如发作性睡病或脑干肿瘤。

然而,当无法用以上的情况来解释RBD的成因时,患这种疾病的人在未来患神经退行性变性疾病的可能性会很高。一些流行病学研究表明,出现RBD预示着患者在一生中有超过80%的几率患上一种神经退行性变性疾病。它可能是患者会出现这类疾病的第一个迹象。在RBD发作后的10~15年内,患者就会患上神经退行性变性疾病。

在和RBD相关的神经退行性变性疾病中,帕金森病最为常见,α-突触核蛋白沉积是致病原因之一,主要特征是逐步丧失对运动能力的控制。另一种疾病是路易体痴呆(Lewybody dementia),具体的表现为α-突触核蛋白以小簇的形式(也称为路易体)在大脑中积聚,从而扰乱患者的运动和认知。第三种突触核蛋白病是多系统萎缩(multiplesystem atrophy),它会影响患者的运动以及一些自主性功能,例如消化功能等等。RBD也是发展出突触核蛋白病的最强先兆之一,与慢性便秘和嗅觉减退等疾病早期的一些病理学标志相比,更能预测疾病。

科学界对帕金森病患者表现梦中行为的描述和他们对这种疾病的认识一样古老。1817年,詹姆斯·帕金森(James Parkinson)在《关于颤抖性麻痹的论文》(AnEssay on the Shaking Palsy)中首次描述了这种情况。他写道:“患者在睡眠期间会四肢颤抖,这种情况会逐渐加剧,直到患者被惊醒,他们通常还会有强烈的激动和惊慌情绪。”尽管随后的两个世纪内出现了很多类似的报告,但表现梦境的行为与帕金森病之间的联系仍然模糊不清。不过即便如此,当阿尔达在2015年的一篇新闻中了解到这种联系后,他说服了神经科医生对自己进行脑部扫描,以检测是否有患帕金森病的迹象。

这些扫描证实了阿尔达的怀疑:他患有帕金森病,他与公众分享了他的患病经历。“因为我想让任何有症状的人,即使并不是一些常见的症状,都能够抢先一步来应对发展中的病情,”他说,“我认为你越早发现它,就越有可能缓解这些症状。”

近年来,科学界对RBD的认识逐渐加深,对它与突触核蛋白病之间的关系也有了更多的了解。通过研究两者的关联,研究人员也产生在疾病早期进行干预的想法。这些研究进展正在帮助人们更加了解帕金森病和其他神经退行性变性疾病的前驱期,即出现初步的患病迹象但尚不能明确诊断的时期。德国石勒苏益格-荷尔斯泰因大学医院(University Hospital Schleswig-Holstein)的神经科医生丹妮拉·贝格(Daniella Berg)说,在帕金森病的各种早期迹象中,“RBD很特别,是我们目前了解的最强的临床前驱期标志”。

梦的循环。

约束解除

20世纪50年代至60年代,法国神经科学家米歇尔·茹韦(Michel Jouvet)进行了一系列实验,揭示了快速眼动睡眠期间不受限制的运动可以有多混乱。茹韦通过损伤猫的部分脑干,抑制了猫在快速眼动睡眠期间(在许多物种中都存在)会出现的肌肉麻痹。脑干受损的猫在清醒时表现正常,但在睡着时会异常活跃,出现一些间歇性的爆发行为,比如走来走去、拍打、咬人、玩耍和梳理毛发。尽管这很像是在清醒时才有的行为,但这些猫其实仍然睡得很熟。茹韦还发现猫在睡眠时的行为通常不同于它们清醒时的习惯。他写道,猫科动物在“清醒时总是非常友好”,但在快速眼动睡眠阶段会显得很有攻击性。

20世纪80年代后期,美国明尼苏达大学的精神病学家卡洛斯·申克(Carlos Schenck)和同事发表了第一份RBD的病例报告。患者们描述了他们充满暴力的梦和攻击性的睡眠行为,这与他们清醒时温和的性格大相径庭——这很好地呼应了茹韦的记录:清醒时友善的猫科动物在睡眠期间会变得好斗。一名患者说他梦见在高速公路上有一名摩托车手试图撞他。他转身想把摩托车踢开,但惊醒后发现自己正在拼命踢妻子。另一个人说,他梦见自己正在打断鹿的脖子,醒来却发现自己的双臂正缠绕着配偶的头。

为了测试这些奇怪的行为是否能反映患者的脑干受损——就像茹韦实验中的猫那样,申克和同事持续追踪了这些患者,观察他们是否可能患上了某种脑部疾病。他们于1996年报告了一组RBD患者(共29名)的疾病发展情况。患者均为男性,年龄在50岁或以上,其中11名在症状发作后的平均13年内都确诊了神经退行性变性疾病。截至2013年,共有21人(80%以上的患者)患上了神经退行性变性疾病,其中最常见的是帕金森病。

随后的多项研究也证实了这种关联。在来自全球24个研究中心的1280名患者中,74%的RBD患者在12年内被诊断患有神经退行性变性疾病。RBD的出现时间平均会比其他神经系统症状滞后约10年,不过有时可能会早出现数十年。当人们同时出现RBD和其他突触核蛋白病的早期征兆时,往往会更快患上神经退行性变性疾病。

一些科学家怀疑,之所以会患上RBD,是由于α-突触核蛋白会聚集在相关的脑干区域导致神经变性,而正常情况下正是这些脑区让人在REM睡眠阶段无法动弹。蛋白质具有正常、良性的结构时,能在神经元中发挥正常的功能,但当它“错误折叠”形成一些不正常的结构时,就会形成有毒的团块。尸检结果表明,超过90% RBD患者的大脑中都有α-突触核蛋白积聚的迹象。目前,科学家还没有办法为活着的患者检测大脑中的α-突触核蛋白簇,但是他们正在患者身体的其他部位搜寻这种有毒的团块。

丰富的梦境

那脑干受损是否也会影响梦的内容和做梦者的行为?巴黎索邦大学(Sorbonne University)的神经病学教授、睡眠研究者伊莎贝尔·阿努尔夫(IsabelleArnulf)注意到,帕金森病患者身上有一个不寻常的特征:尽管患者在清醒时移动困难,但他们的配偶经常报告说他们在睡着时并没有这些问题。这也让阿努尔夫对患者做梦时的行为产生了浓厚的兴趣。阿努尔夫表示,曾接待过一位令人特别难忘的患者,他在睡眠实验室里总是梦见鳄鱼,每当这时他就会举起一张沉重的床头柜,冲着空房间大喊:“鳄鱼!鳄鱼!”然而,清醒状态的他却难以举起重物和开口说话。

帕金森病从哪里开始发病?

阿努尔夫和同事对这类现象很感兴趣,于是开始整理人们在快速眼动睡眠期间的行为表现。在过去的15年里,他们收集的资料也在逐步增长,目前包括数百小时睡眠者做梦的镜头和数百份梦境报告。这些丰富的资料使阿努尔夫能够进一步分析RBD患者的梦境,从而发现一些意想不到的特征。此外,他们的研究还可以为一些与做梦有关的基本问题提供洞见,比如:我们如何做梦,以及我们为什么会做梦。

阿努尔夫的研究小组还发现,有很大一部分RBD患者的梦境是非暴力的。在一项研究中,18%的患者在梦中会飞行、唱歌、跳舞、大笑、演讲或进行其他平和的活动。在另一项研究中,他们观察到52名RBD患者在睡眠期间面部表情的细微变化。其中有一半的人都笑了,1/3的人主要是在快速眼动睡眠阶段笑了,这表明RBD带来的梦境可能比此前认为的更积极。

在做梦时,RBD患者会表现出多样化的情绪,这一发现也让阿努尔夫相信,对RBD患者梦境的了解或许可以适用于更广泛的人群。例如,她的团队发现,一小部分RBD患者在睡着时也会表演梦境中的行为,但他们无法回忆起自己的梦境——这表明那些自称不做梦的人实际上可能也会做梦。

奥地利因斯布鲁克医科大学的神经病学和睡眠医学教授比吉特·赫格尔(Birgit Högl)表示,RBD行为中有一个谜团:人们到底是在表现他们的梦境,还是在通过行动修改梦中的离奇经历。至于最初引起阿努尔夫兴趣的问题——为什么某些帕金森病患者在睡眠中运动受损特征似乎会消失,其他的研究小组给出了答案。曾在德国赫法塔诊所(HephataClinic)工作的神经病学家格特·迈尔(Geert Mayer)及其同事在一项发表于2015年的研究中揭示,在帕金森病患者中,大脑底部附近与运动相关的基底神经节(basalganglia)会发生神经变性。当RBD患者表演梦境时,这些基底神经节是沉默的,但是运动皮层等其他参与产生运动的脑区却是活跃的

目前,治疗帕金森病和其他突触核蛋白病的疗法只能控制症状的发展,无法减缓或阻止潜在的神经变性。朱友爱说:“作为一名睡眠医生,我告诉病人最糟糕的消息就是他们患有RBD。”

不过,研究人员目前正在开发针对帕金森病和其他突触核蛋白病的几种新疗法。许多神经学家都认为,早期干预可能至关重要。“特别是在帕金森病的治疗领域,充满了失败的治疗试验,”朱友爱说,“当人们患上这种疾病时,可能早已来不及干预了,因为已经有太多的细胞死亡了。”她补充说,如果往回退一步,在RBD患者身上测试这些看似失败的药物,或许可以获得不错的效果。因为RBD出现在帕金森病的早期阶段,这个阶段可能是让干预变得更有效的一个窗口期。“很多人认为RBD和高胆固醇相似,如果你的血脂水平高,那么你患心脏病和中风的风险会增加。如果你能改变这种生理状态,就可以降低风险或延缓发病过程,”贝夫说。

2021年,NAPS从美国国立卫生研究院(NIH)获得了3500万美元资助,用于在美国的8个地点和加拿大的一个地点开展研究工作。与此同时,赫格尔正在和欧洲的其他研究人员一起从欧洲大陆的多个机构招募一组类似的患者,为未来的临床试验做准备。德国马尔堡大学(Universityof Marburg)的神经病学家沃尔夫冈·厄特尔(Wolfgang Oertel)参与了在欧洲开展的研究活动,他对RBD患者的未来持乐观态度。他预计,在目前正在开展临床试验的数十种针对帕金森病的药物中,至少有一些很快就会上市。厄特尔说:“我告诉我的病人,你来得正是时候,你将是最先使用正确药物的人之一。”

目前还没有治愈RBD或帕金森病的方法,但这并不意味着患者将对此无能为力。越来越多的证据表明,中度至剧烈的运动有助于改善帕金森病中的运动和认知问题。许多神经病学家已经推荐他们的RBD患者进行这些锻炼。美国明尼苏达大学的神经病学家迈克尔·豪厄尔(MichaelHowell)说,“有证据表明,锻炼带来的好处不仅仅是症状层面的,运动其实还有助于保护脑细胞。”

本文节选自《环球科学》2023年3月刊中的《当梦境能预言疾病》一文

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