在纽约大学朗格尼医学中心及其合作单位的一项研究中，科学家们发现了一种重要的脑内机制，这个机制就像是大脑中信息的“交换台”，存在于一个特殊的部位，即丘脑网状核（TRN）。这一发现为我们理解和治疗一系列神经紊乱疾病提供了新的视角和策略。相关论文已经发表在顶尖的《细胞》杂志上。
研究人员运用先进的多电极技术，详细记录了TRN区域神经元的活动。这个特殊的部位就像是一个关键的枢纽，掌控着来自外界的信息和内部记忆信号的交流。在大脑中，它扮演着将各种信息引导到正确目的地的角色。更具体地说，TRN能够将视觉信号等外界信息以及内部记忆信息导向它们应该去的地方——既传递到大脑皮层以实现高级功能如学习和语言，又向丘脑发送抑制信号，决定哪些信息应该被屏蔽。
研究发现，TRN细胞的活动状态与小鼠的睡眠和警觉状态息息相关。在睡眠中，控制感觉输入的TRN细胞更加活跃，特别是在与睡眠期间的感觉输入屏蔽有关的快周期脑波短暂爆发期间。而在小鼠警觉时，TRN细胞的放电活动则大大减少。这表明，在睡眠期间，TRN神经元可能屏蔽了外部信息流，而在小鼠清醒和警觉时，则促进了信息流。研究人员猜测，如果TRN细胞受到损害，可能会破坏对环境信息的筛选。目前，他们正在动物模型中深入研究这一筛选过程。
TRN细胞在睡眠中的活动模式也引起了研究人员的兴趣。在睡眠期间，这些细胞能极少放电以降低活跃性，以特殊的方式控制内部信息流。纽约大学神经科学院神经病学副教授迈克尔·哈拉萨推测，这一过程可能与记忆形成有关，因为丘脑神经元与在海马体学习中至关重要的部分相连。
为了更深入地TRN细胞的作用，研究小组还运用光控基因技术，在警觉状态下测试打开和关闭神经元对小鼠注意力的影响。实验表明，当视觉刺激与食物关联时，充分休息的小鼠能够快速发现食物。当控制视觉部分的TRN细胞被打开时（这是正常睡眠中会发生的自然过程），充分休息的小鼠的表现就像睡眠被剥夺一样。相反，当这些细胞被关闭时，即使是睡眠被剥夺的小鼠也能迅速发现食物。这表明TRN细胞的活动状态可能影响小鼠的精神状态和信息处理速度。
哈拉萨表示：“控制光开关好像能转换小鼠的精神状态，改变它们的信息处理速度。”这项研究揭示了大脑中信息的处理过程以及精神紊乱中这些处理过程可能受到的破坏。“这为我们为多种神经紊乱找到新的治疗标靶提供了希望。”这项研究不仅为我们理解大脑的工作机制提供了新视角，也为未来的治疗策略开辟了新的道路。
