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人类的证据表明，在快速眼动睡眠(REM或矛盾睡眠)期间，边缘皮层比清醒时更活跃，这一现象与在这种状态下存在生动的梦相吻合。在这种情况下，确定哪些皮质神经元在快速眼动睡眠期间被激活似乎是至关重要的。我们在本研究中的目标是通过结合基因表达分析、功能神经解剖学和大鼠神经化学病变来填补这一空白。我们在大鼠中发现，在REM睡眠嗜睡期间，与对照组和REM睡眠剥夺相比，齿状回、闭锁、杏仁核皮质、内侧内嗅皮层和脾后皮质是唯一包含Bdnf、FOS和ARC表达增加的神经元的皮质结构，这些已知的激活和/或突触可塑性标记。此外，齿状回是唯一的皮质结构包含更多的fos标记的神经元在REM睡眠嗜睡期间比清醒时。结合FOS染色、逆行标记和神经化学损伤，我们提供了证据，证明在REM睡眠嗜睡期间发生在皮层的FOS过表达是由于来自乳上核和闭锁的投射。我们的研究结果有力地表明，在REM睡眠期间，只有一小部分皮层和海马神经元被激活，并通过闭锁和乳上核的上升投射表现出可塑性。我们的研究结果为未来的研究铺平了道路，以确定REM睡眠在做梦和情绪记忆处理方面的功能。