Activitatea creierului: cum influențează nevoia de somn

Intensitatea activității creierului în timpul zilei, indiferent de cât timp a durat starea de veghe, pare să crească nevoia noastră de somn, potrivit unui nou studiu UCL efectuat pe peștele zebră.

Cercetarea, publicată în Neuron, a descoperit o genă care răspunde la activitatea creierului pentru a coordona nevoia de somn. Acesta aduce o nouă lumină asupra modului în care somnul este reglat în creier.

"Există două sisteme care reglementează somnul: sistemele circadiene și homeostaticele. Înțelegem destul de bine sistemul circadian - ceasul nostru intern de 24 de ore, care reglează ritmurile noastre biologice, inclusiv ciclurile somnului și știm unde se află în creier acest ritm. generat", a explicat autorul principal Dr. Jason Rihel (UCL Cell & Developmental Biology).

„Dar sistemul homeostatic, care ne face să ne simțim din ce în ce mai obosiți după o zi foarte lungă sau o noapte nedormită, nu este bine înțeles. Ceea ce am descoperit este că pare a fi condiționat nu doar de cât timp ați fost treaz , dar și de cât de intensă a fost activitatea creierului dvs. de când v-ați trezit".

Studii pe pești zebră 

Pentru a înțelege ce procese în reglarea homeostatică a somnului, echipa de cercetare a studiat larvele de pește zebra.

Peștii zebra sunt folosiți în mod obișnuit în cercetările biomedicale, în parte datorită corpurilor lor aproape transparente care facilitează imagistica, pe lângă similitudinile cu oamenii, cum ar fi dormitul în fiecare noapte.

Cercetătorii au facilitat o creștere a activității creierului peștelui zebră folosind diverși stimuli, inclusiv cofeina.

Acei pești zebra care au avut creșterea activității creierului indusă de droguri au dormit mai mult după ce medicamentele s-au aliminat din corp, confirmând că creșterea activității creierului a dus la o nevoie mai mare de somn.

Gena care joacă rol important în reglarea somnului 

Cercetătorii au descoperit că o zonă specifică a creierului peștilor zebra a fost importantă pentru efectul asupra presiunii somnului: o zonă a creierului care este comparabilă cu o zonă a creierului uman găsită în hipotalamus, cunoscută a fi activă în timpul somnului. În zona creierului la peștii zebra, o moleculă specifică de semnalizare a creierului numită galanină a fost deosebit de activă în timpul somnului de recuperare, dar nu a jucat un rol la fel de mare în somnul obișnuit peste noapte.

Pentru a confirma că rezultatele induse de substanțe au fost relevante pentru privarea reală de somn, cercetătorii au efectuat un test în care au menținut peștii zebra toată noaptea în stare de veghe pe un „tapis de mână” unde peștilor li s-a arătat dungi în mișcare - prin imitarea apei cu curgere rapidă. Aceasta le dă impresia peștilor că au nevoie să continue să înoate. Peștele zebră care a fost ținut treaz a dormit mai mult a doua zi, iar creierul a arătat o creștere a activității galaninei în timpul somnului de recuperare.

Cercetătorii spun că descoperirea lor că excesul de activitate cerebrală poate crește nevoia de somn ar putea explica de ce oamenii se simt adesea epuizați după o convulsie.

Cercetătorii spun că descoperind o genă care joacă un rol central în reglarea homeostatică a somnului, descoperirile lor pot ajuta la înțelegerea tulburărilor de somn și a condițiilor care afectează somnul, cum ar fi boala Alzheimer. „Am putea identifica o țintă bună a medicamentelor pentru tulburările de somn, deoarece este posibil să se dezvolte terapii care acționează asupra galaninei”, a adăugat dr. Reichert.