Regulation of wakefulness by astrocytes in the lateral hypothalamus

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作者
Ping Cai,Shengnan Huang,Lin Zhou,Zewu Wang,Ren-Fu Liu,Wen-Hao Xiao,Zhang-Shu Li,Zhong-Hua Zhu,Jing Yao,Xiong-Bin Yan,Fu-Dan Wang,Shun-Xing Zeng,Guoqiang Chen,Liu-Yun Yang,Yanchao Sun,Changxi Yu,Li Chen,Wenxiang Wang
出处
期刊:Neuropharmacology [Elsevier]
卷期号:221: 109275-109275 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.neuropharm.2022.109275
摘要

The lateral hypothalamus (LH) is an important brain region mediating sleep-wake behavior. Recent evidence has shown that astrocytes in central nervous system modulate the activity of adjacent neurons and participate in several physiological functions. However, the role of LH astrocytes in sleep-wake regulation remains unclear. Here, using synchronous recording of electroencephalogram/electromyogram in mice and calcium signals in LH astrocytes, we show that the activity of LH astrocytes is significantly increased during non-rapid eye movement (NREM) sleep-to-wake transitions and decreased during Wake-to-NREM sleep transitions. Chemogenetic activation of LH astrocytes potently promotes wakefulness and maintains long-term arousal, while chemogenetic inhibition of LH astrocytes decreases the total amount of wakefulness in mice. Moreover, by combining chemogenetics with fiber photometry, we show that activation of LH astrocytes significantly increases the calcium signals of adjacent neurons, especially among GABAergic neurons. Taken together, our results clearly illustrate that LH astrocytes are a key neural substrate regulating wakefulness and encode this behavior through surrounding GABAergic neurons. Our findings raise the possibility that overactivity of LH astrocytes may be an underlying mechanism of clinical sleep disorders.
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