La intensidad de la actividad cerebral impulsa la necesidad de dormir

La intensidad de la actividad cerebral impulsa la necesidad de dormir

La intensidad de la actividad cerebral durante el día, a pesar de cuánto tiempo hemos estado despiertos, parece aumentar nuestra necesidad de dormir, según un nuevo estudio de UCL en pez cebra.

La investigación, publicada en Neuron , 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 incorporado de 24 horas que cronometra nuestros ritmos biológicos, incluidos los ciclos de sueño, y sabemos en qué parte del cerebro se encuentra este ritmo. generado «, explicó el autor principal, el Dr. Jason Rihel (UCL Cell & Developmental Biology).

«Pero el sistema homeostático, que nos hace sentir cada vez más cansados ​​después de un día muy largo o una noche de insomnio, no se entiende bien. Lo que hemos descubierto es que parece estar impulsado no solo por el tiempo que llevas despierto , pero qué tan intensa ha sido la actividad cerebral desde la última vez que dormiste».

Para comprender qué procesos en el cerebro impulsan la regulación del sueño homeostático, 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 usando varios estimulantes, incluida la cafeína.

Los peces cebra que tenían una actividad cerebral aumentada inducida por las drogas durmieron por más tiempo después de que las drogas se habían agotado, lo que confirma que el aumento en la actividad cerebral contribuyó a una mayor necesidad de dormir.

Los investigadores descubrieron 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 al 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 desempeñó un papel tan importante en el sueño nocturno regular.

Para confirmar que los hallazgos inducidos por el fármaco eran relevantes para la privación real del sueño, los investigadores realizaron una prueba en la que mantuvieron despierto al pez cebra joven durante toda la noche en una « cinta de correr » donde los peces mostraron rayas en movimiento, imitando el agua que fluye rápidamente. da a los peces la impresión de que necesitan seguir nadando. El pez cebra que se mantuvo despierto durmió más al día siguiente, y sus cerebros mostraron un aumento en la actividad de 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 está sucediendo en todo el cerebro.

Los investigadores dicen que su hallazgo 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 la inanición o la temporada de apareamiento; puede ser que sus cerebros puedan minimizar la actividad cerebral para limitar la necesidad de dormir», dijo el primer autor del estudio. Dra. Sabine Reichert (UCL Cell & Developmental Biology).

Los investigadores dicen que al descubrir un gen que desempeña un papel central en la regulación del sueño homeostático, sus hallazgos pueden ayudar a comprender los trastornos del sueño y las condiciones que afectan el sueño, 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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