Hay un “interruptor” en nuestro cerebro que nos despierta

Los investigadores dicen que el mecanismo “Sandman” podría ayudar a desentrañar la ciencia del sueño

Los científicos están un paso más cerca de desentrañar el misterio del sueño después de identificar un “interruptor” en el cerebro que nos dice cuándo dormir y despertar.

El sueño se rige por dos sistemas: el reloj circadiano, que responde a los cambios ambientales diarios, y el homeóstato del sueño, del que se sabe muy poco.

El reloj circadiano reacciona a cambios predecibles, como el día y la noche, asegurándose de que las personas duerman en el momento adecuado, pero no explica por qué las personas necesitan dormir en primer lugar.

“Esta explicación probablemente vendrá de la comprensión del segundo controlador, llamado homeóstato del sueño”, dijo el profesor Gero Miesenböck, investigador de la Universidad de Oxford, cuyo laboratorio llevó a cabo la investigación.

“El homeóstato mide algo, y no sabemos qué es eso, que sucede en nuestro cerebro mientras estamos despiertos y cuando ese algo alcanza un cierto techo, nos acostamos. El sistema se reinicia durante el sueño y el ciclo comienza de nuevo cuando nos despertamos “, dijo.

Los investigadores han estudiado la homeostasis del sueño en el cerebro de las moscas de la fruta, las mismas criaturas que se utilizaron en investigaciones innovadoras sobre los relojes circadianos hace 45 años.

“Hay un grupo de células en el cerebro de los mamíferos (incluidos, probablemente, los humanos) que tienen propiedades muy similares a las células que promueven el sueño que estudiamos en vuelo. Estas células también son eléctricamente activas durante el sueño y su actividad es estimulada por anestésicos generales “, dijo Miesenböck a DyN Noticias.

Estas células cerebrales, o neuronas, transmiten la salida del homeóstato del sueño: si están eléctricamente activas, la mosca duerme y cuando están en silencio, la mosca está despierta.

El estudio, publicado en la revista Nature, explica cómo los investigadores utilizaron una técnica llamada optogenética para activar y detener la actividad de las células cerebrales con pulsos de luz. La técnica estimula la producción del neurotransmisor dopamina, que se encuentra en niveles elevados en personas que han tomado psicoestimulantes, como la cocaína, efecto que también se ha observado en moscas.

El equipo pudo rotar el interruptor de sueño de la mosca aumentando los niveles de dopamina, lo que provocó que las células cerebrales que controlan el sueño se apagaran y las moscas se despertaran.

Los investigadores han descubierto un canal de iones, llamado “Sandman”, que se almacena dentro de las neuronas de control del sueño cuando están eléctricamente activas. Los canales iónicos controlan los impulsos eléctricos a través de los cuales se comunican las células cerebrales.

Cuando la dopamina está presente, hace que Sandman se mueva hacia el exterior de la célula, provocando un cortocircuito en las neuronas y deteniéndolas, lo que hace que la mosca se despierte.

“Si, y estos son si son grandes en este momento, estas células también usan el mecanismo de Sandman para cambiar entre estados activos y silenciosos y si Sandman pudiera bloquearse selectivamente en estas células, tendríamos un nuevo principio fuerte de una droga hipnótica “, Dijo el profesor Miesenböck a DyN Noticias.

El Dr. Jeff Donlea, líder, compara el dispositivo con un termostato doméstico. “Pero en lugar de medir la temperatura y encender la calefacción cuando hace demasiado frío, este dispositivo comienza a dormir cuando su necesidad de dormir excede un punto establecido”, dijo.

Pero, ¿qué mide el homeóstato del sueño? Algunas teorías sugieren que registra el agotamiento de las reservas de energía del cerebro o la acumulación de un producto de desecho metabólico. Otro sugiere que reacciona a la capacidad de almacenar información en las conexiones entre las células cerebrales.

“Somos agnósticos sobre estas teorías”, dijo el profesor Miesenböck a DyN Noticias. “Tendremos que ver qué encontramos en busca de la señal que inicie las células que promueven el sueño nuevamente”.

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