La intensidad de la actividad cerebral durante el día, sin importar cuánto tiempo hemos estado despiertos, parece aumentar nuestra necesidad de dormir, según un nuevo estudio de UCL en pez cebra.
La investigación, publicada en neurona , encontró un gen que responde a la actividad cerebral para coordinar la necesidad de dormir. Ayuda a arrojar nueva luz sobre cómo se regula el sueño en el cerebro.
"Hay dos sistemas que regulan el sueño: los sistemas circadiano y homeostático. Entendemos bastante bien el sistema circadiano: nuestro reloj integrado de 24 horas que mide nuestros ritmos biológicos, incluidos los ciclos del sueño, y sabemos en qué parte del cerebroeste ritmo se genera ", explicó el autor principal, el Dr. Jason Rihel UCL Cell & Developmental Biology.
"Pero el sistema homeostático, que hace que nos sintamos cada vez más cansados después de un día muy largo o una noche sin dormir, no se comprende bien. Lo que hemos descubierto es que parece estar impulsado no solo por el tiempo que llevadespierto, pero qué tan intensa ha sido su actividad cerebral desde la última vez que durmió ".
Para comprender qué procesos en el cerebro impulsan la regulación homeostática del sueño, independientemente de la hora del día, el equipo de investigación estudió las larvas de pez cebra.
El pez cebra se usa comúnmente en la investigación biomédica, en parte debido a sus cuerpos casi transparentes que facilitan la obtención de imágenes, además de las similitudes con los humanos, como dormir todas las noches.
Los investigadores facilitaron un aumento en la actividad cerebral del pez cebra utilizando varios estimulantes, incluida la cafeína.
Aquellos peces cebra que tenían una mayor actividad cerebral inducida por fármacos durmieron durante más tiempo después de que los efectos de los fármacos desaparecieron, lo que confirma que el aumento de la actividad cerebral contribuyó a una mayor necesidad de sueño.
Los investigadores encontraron que un área específica del cerebro del pez cebra era fundamental para el efecto sobre la presión del sueño: un área del cerebro que es comparable a un área del cerebro humano que se encuentra en el hipotálamo, que se sabe que está activa durante el sueño. En el área del cerebro del pez cebra, una molécula de señalización cerebral específica llamada galanina fue particularmente activa durante el sueño de recuperación, pero no jugó un papel tan importante en el sueño nocturno regular.
Para confirmar que los hallazgos inducidos por fármacos eran relevantes para la privación real del sueño, los investigadores llevaron a cabo una prueba en la que mantuvieron despierto a los peces cebra jóvenes toda la noche en una 'cinta de correr' donde se mostraban a los peces rayas en movimiento, imitando el flujo rápidoagua, esto le da a los peces la impresión de que necesitan seguir nadando. Los peces cebra que se mantuvieron despiertos durmieron más al día siguiente, y sus cerebros mostraron un aumento en la actividad de la galanina durante el sueño de recuperación.
Los hallazgos sugieren que las neuronas de galanina pueden estar rastreando la actividad cerebral total, pero se necesita más investigación para aclarar cómo detectan lo que sucede en todo el cerebro.
Los investigadores dicen que su descubrimiento de que el exceso de actividad cerebral puede aumentar la necesidad de dormir podría explicar por qué las personas a menudo se sienten agotadas después de una convulsión
"Nuestros hallazgos también pueden arrojar luz sobre cómo algunos animales pueden evitar dormir bajo ciertas condiciones, como el hambre o la temporada de apareamiento; puede ser que sus cerebros puedan minimizar la actividad cerebral para limitar la necesidad de dormir", dijo el estudio.primera autora, Dra. Sabine Reichert UCL Cell & Developmental Biology.
Los investigadores dicen que al descubrir un gen que juega un papel central en la regulación homeostática del sueño, sus hallazgos pueden ayudar a comprender los trastornos del sueño y las condiciones que lo perjudican, como la enfermedad de Alzheimer.
"Es posible que hayamos identificado un buen objetivo farmacológico para los trastornos del sueño, ya que es posible desarrollar terapias que actúen sobre la galanina", agregó el Dr. Reichert.
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Materiales proporcionados por University College London . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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