睡眠のアデノシンを介した恒常性制御におけるコリン作動性基底前脳ニューロンの役割：192のIgG-サポリン病変からのレッスン

高い現在の関心と論争のトピックは、恒常性睡眠反応、非段階的な目運動（NREM）睡眠の増加、および睡眠不足（SD）後のNREM-DELTA活動の基礎です。SD中にコリン作動性基底前脳（BF）に蓄積するアデノシンは、重要な恒常性睡眠因子の1つとして提案されています。アデノシンの睡眠誘導効果は、コリン作動性ニューロンを含むBFのウェイクアクティブニューロンを阻害することにより媒介されることが示唆されています。ここでは、ラットの免疫毒素192免疫グロブリンG（IgG） - サポリン（サポリン）の注射後のBFにおけるSD誘発アデノシン放出、恒常性睡眠反応、およびBFのコリン作動性ニューロンの生存との関連を調べました。BFにおけるSD誘発アデノシンレベルと恒常性睡眠反応を、BFへの局所サポリン注射の2週間後、およびI.C.Vの2週間後および3週間後に相関させました。サポリン注射。局所サポリン注射の2週間後、88％のコリン作動性細胞喪失があり、BFのSD誘発アデノシンの増加、恒常性睡眠反応、およびBFアデノシン注入の睡眠誘導効果のほぼ完全な廃止と相まって。I.C.Vの2週間後サポリン注射59％のコリン作動性細胞喪失があり、BFでのSD誘発アデノシンレベルの有意な増加と無傷の睡眠反応と相関していました。I.C.Vの3週間後サポリン注射87％のコリン作動性細胞損失があり、SD誘発性アデノシンのBFの増加と恒常性反応のほぼ完全な廃止があり、I.C.V。の時間経過を暗示しています。サポリン病変は、実験結果の解釈における重要な変数です。総合すると、これらの結果は、BFのコリン作動性ニューロンが、AdenosineのSD誘発性の増加とその睡眠誘導効果の増加にとって重要であり、睡眠恒常性における排他的ではないが主要な役割を果たしていることを強く示唆しています。

A topic of high current interest and controversy is the basis of the homeostatic sleep response, the increase in non-rapid-eye-movement (NREM) sleep and NREM-delta activity following sleep deprivation (SD). Adenosine, which accumulates in the cholinergic basal forebrain (BF) during SD, has been proposed as one of the important homeostatic sleep factors. It is suggested that sleep-inducing effects of adenosine are mediated by inhibiting the wake-active neurons of the BF, including cholinergic neurons. Here we examined the association between SD-induced adenosine release, the homeostatic sleep response and the survival of cholinergic neurons in the BF after injections of the immunotoxin 192 immunoglobulin G (IgG)-saporin (saporin) in rats. We correlated SD-induced adenosine level in the BF and the homeostatic sleep response with the cholinergic cell loss 2 weeks after local saporin injections into the BF, as well as 2 and 3 weeks after i.c.v. saporin injections. Two weeks after local saporin injection there was an 88% cholinergic cell loss, coupled with nearly complete abolition of the SD-induced adenosine increase in the BF, the homeostatic sleep response, and the sleep-inducing effects of BF adenosine infusion. Two weeks after i.c.v. saporin injection there was a 59% cholinergic cell loss, correlated with significant increase in SD-induced adenosine level in the BF and an intact sleep response. Three weeks after i.c.v. saporin injection there was an 87% cholinergic cell loss, nearly complete abolition of the SD-induced adenosine increase in the BF and the homeostatic response, implying that the time course of i.c.v. saporin lesions is a key variable in interpreting experimental results. Taken together, these results strongly suggest that cholinergic neurons in the BF are important for the SD-induced increase in adenosine as well as for its sleep-inducing effects and play a major, although not exclusive, role in sleep homeostasis.