睡眠障碍是一种普遍存在的症状，与多种精神疾病密切相关，例如重度抑郁症和神经退行性疾病；全球成年人群中的发病率约为20%–35%。慢性压力已被确认为引发睡眠障碍的关键诱因，它会破坏睡眠稳定性并加剧神经功能损伤，包括认知缺陷和焦虑加剧。压力引发睡眠障碍的一个典型特征是非快速眼动睡眠(NREM)片段化，同时伴随睡眠纺锤波减少。然而，慢性压力如何损害纺锤波生成并导致睡眠障碍的具体机制仍不清楚。

2026年5月19日，空军军医大学西京医院麻醉科、麻醉学教育部重点实验室董海龙、赵广超团队在Neuron发表题为“Hyperexcitable VTA-mPFC dopaminergic circuit disrupts sleep spindle and mediates sleep fragmentation after chronic social defeat stress”的研究性论文。该研究进一步揭示了慢性应激通过诱导VTA多巴胺能神经元放电模式从Tonic向Burst病理性转变，导致mPFC内多巴胺过量释放，进而破坏睡眠纺锤体的连续性与NREM睡眠稳定性，为应激性睡眠障碍的神经环路机制和潜在靶向干预提供了全新的理论框架。
 
为探究慢性应激如何改变睡眠结构, 研究团队首先建立了慢性社交挫败应激(CSDS)小鼠模型，通过无线遥测系统进行连续脑电图/肌电图(EEG/EMG)监测评估睡眠结构。结果显示，CSDS组小鼠的NREM总时长增加，而清醒总时长缩短；且增加的NREM发作主要由持续时间<100秒的短时段组成，表明睡眠连续性降低而非睡眠总量增加。CSDS组小鼠的清醒期和NREM发作次数增多，清醒期向NREM期的转换频率升高，平均NREM发作时长缩短，证实慢性社会应激导致NREM睡眠显著碎片化。
 
同时，小鼠脑电的睡眠纺锤波被严重破坏，纺锤波密度下降、出现更慢、时长更短、波形不对称，且纺锤波与慢波的同步耦合变弱。为探究上述睡眠异常的神经活动基础，通过在体光电极记录监测小鼠中脑VTA多巴胺神经元，发现应激后这类神经元从平稳放电变成高频爆发式放电，且在非快速眼动睡眠期最明显。进一步分析发现，多巴胺神经元的放电频率，和睡眠纺锤波密度呈明显负相关，爆发越强，纺锤波越少、睡眠越碎，而 VTA中其他类型神经元没有这一特征。而VTA多巴胺神经元主要投射到前额叶皮层(mPFC)的在谷氨酸能兴奋性神经元，CSDS模型小鼠mPFC区多巴胺(DA)水平增加。
 
为了直接评估mPFC中DA动态如何影响睡眠纺锤波，研究人员采用超维景生物的微型化双光子显微成像技术与脑电图/肌电图(EEG/EMG)记录技术，在CSDS干预前后同步记录DA水平和脑电情况。结果显示，mPFC中的DA水平在从清醒状态过渡到NREM期间下降，在从NREM状态觉醒时上升；而在NREM与REM之间无显著变化。在CSDS干预后，mPFC内的DA水平在清醒期和NREM期均升高，但在REM期未见升高。对NREM期间DA瞬变信号的高分辨率分析显示，CSDS后DA瞬变峰的频率、持续时间和幅度(ΔF/F、AUC)均显著增加，表明应激刺激促进了mPFC内DA的释放。值得注意的是，由mPFC谷氨酸神经元检测到的DA瞬变信号在NREM时段的纺锤波间隔期内优先增强，这与纺锤波连续出现的中断时间相吻合。相应地，NREM期间DA瞬变信号的振幅和密度均与纺锤波密度呈负相关。

与此前结果一致的是，在DA释放的短暂峰值期间，纺锤波发生的概率显著降低。进一步分析证实，在对照组和应激小鼠中，mPFC谷氨酸能神经元的瞬时DA水平与纺锤波出现概率均存在一致的负相关关系，这表明应激诱导的多巴胺积聚及mPFC内纺锤波活动的异常增强会损害富含纺锤波的NREM阶段的维持。综上所述，这些发现揭示了皮层DA信号过度传导与纺锤波生成神经网络功能受损之间的机制联系。
【参考文献】
Li R, Zhang X, Li J, et al. Hyperexcitable VTA-mPFC dopaminergic circuit disrupts sleep spindle and mediates sleep fragmentation after chronic social defeat stress. Neuron. Published online May 19, 2026. doi:10.1016/j.neuron.2026.04.037