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将觉醒状态与动物的行为需求相匹配，对于高效分配认知和代谢资源至关重要。以往研究提示皮层去甲肾上腺素（NA）信号参与行为状态的转换，但尚不清楚这是否反映了一种全局性信号以及它如何影响觉醒。

基于此，2025年11月26日，美国华盛顿大学麻醉学与疼痛医学系Michael R. Bruchas研究团队在Cell Reports杂志发表了“Noradrenergic tuning of arousal is coupled to movement transitions”揭示了去甲肾上腺素能系统对觉醒的调控与运动状态转换相耦合。

本文聚焦蓝斑核（LC）-皮层去甲肾上腺素的主要来源，探究其在运动状态转换中的作用并阐明其在麻醉苏醒过程中促进觉醒的潜力。通过生理记录、光纤记录、光遗传学操控和行为追踪，作者发现LC^NA神经元活动与麻醉深度密切相关，且LC^NA的激活与麻醉苏醒期间运动恢复同步发生。在清醒动物中，运动状态的转换也与LC^NA活动的特定模式相耦合。在麻醉状态下，激活LC^NA可增强交感神经介导的觉醒水平，但调控LC^NA活动对麻醉苏醒过程本身并无显著影响。这些研究揭示：LC^NA在促进行为觉醒方面仅具有有限的因果作用，其对觉醒的影响是精细而复杂的并与运动状态紧密耦合。

图一 有序运动的恢复与LC^NA神经元激活相耦合

过去知道蓝斑去甲肾上腺素系统（LC^NA）参与调控睡眠、清醒和压力反应，但它在“深度昏迷”和“高度活跃”这两种极端觉醒状态中具体起什么作用还不清楚。

研究人员用麻醉小鼠模拟从昏迷到清醒的过程，实时监测LC^NA神经元的活动并同步记录脑电、心率和行为。

结果发现：小鼠大脑先“醒”（脑电变强），心跳也跟着加快，但这时LCNA还没明显激活；直到小鼠开始恢复协调运动（比如翻身、爬行）。

这说明，LC^NA并不是简单地控制“有没有醒”，而是专门在身体准备行动、恢复运动功能时才强力上线，提示它在高觉醒状态（如主动行为）中扮演关键角色。

图二 LC^NA神经元活动和NE水平与觉醒状态的变化密切相关

研究人员发现，LC^NA的活动并不是简单的“开/关”模式，而是像调光开关一样，随着动物清醒程度的变化而梯度调节。

在逐步加深或减轻麻醉时，LC^NA活动随之平滑升降并在每次调整后出现短暂“超调”就像身体在努力找回平衡。更重要的是，当小鼠开始恢复协调运动（比如翻身、爬行）时，LC^NA不仅自身活跃，还会向丘脑和基底前脑这两个关键“觉醒中继站”发送信号，促使这些区域释放更多去甲肾上腺素，并激活下游神经元。

这说明：LC^NA不只是被动响应清醒状态，而是主动根据运动需求精细调控大脑整体的觉醒水平：尤其在从昏迷走向行动的关键时刻，它起到了“唤醒引擎”的作用。

图三 药理学与光遗传学调控LC^NA对觉醒的影响

先前研究表明，激活特定的胆碱能和多巴胺能环路可在麻醉状态下使动物恢复意识。

尽管LC一直被认为是“唤醒大脑”的关键区域，但作者发现：即使人为激活LC的LC^NA，也无法让麻醉中的小鼠更快醒来。

他们用了多种方法测试LCNA是否对苏醒“必不可少”：

药物调控（如右美托咪定、阿替美唑、阿托莫西汀）没改变苏醒时间；

光遗传激活LC^NA能让瞳孔放大（说明交感神经被激活），但仍不能加速清醒；

化学遗传抑制LC^NA本身或它通往丘脑、基底前脑的通路，也不影响苏醒速度。

有趣的是，LC^NA在小鼠开始恢复运动时活跃并能激活下游觉醒相关脑区，但它似乎不是启动苏醒的“开关”，而更像是在身体准备行动时“加油助威”的角色。

图四 全文摘要图