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Nuove cellule cerebrali promotrici del sonno identificate

Nuove ricerche sui topi identificano una gamma di neuroni che possono essere coinvolti nella promozione del sonno. I risultati potrebbero presto cambiare le pratiche terapeutiche per il trattamento dei disturbi del sonno.

neuroni

L’insonnia colpisce circa 60 milioni di persone negli Stati Uniti ogni anno. È associato a una serie di problemi di salute, in particolare tra gli anziani, compresi i disturbi cognitivi e la sindrome metabolica.

Come ogni persona che ha avuto una notte insonne saprà, provare a “volere” te stesso a dormire durante un episodio di insonnia non è solo inutile, ma potrebbe anche peggiorare le cose. Ma cosa accadrebbe se ci fosse un “interruttore” nel nostro cervello che potremmo attivare quando vogliamo addormentarci?

Un nuovo studio potrebbe aver trovato un tale “interruttore” in un tipo di neurone. Avendo esaminato la ricerca esistente, gli scienziati della Johns Hopkins University School of Medicine di Baltimora, MD, hanno capito che mentre è stata svolta una notevole quantità di lavoro sui neuroni che promuovono la veglia, poche ricerche si sono concentrate sui neuroni che promuovono il sonno.

Così, gli scienziati – guidati da Seth Blackshaw, Ph.D., professore di neuroscienza alla Johns Hopkins University School of Medicine – si sono proposti di esaminare il ruolo delle cellule cerebrali che esprimono un gene chiamato “Lhx6”.

Il motivo per cui i ricercatori hanno deciso di esaminare questo particolare gene è che svolge un ruolo cruciale nella formazione di neuroni che inibiscono l’attività di altri neuroni. Una precedente ricerca condotta dal Prof. Blackshaw ha osservato il ruolo di questo gene nei topi.

Spiega la motivazione per lo studio, dicendo: “Sappiamo che le cellule di altre regioni del cervello usano Lhx6 e che il gene è vitale per il corretto sviluppo di queste aree.Ad esempio, l’interruzione dell’espressione di Lhx6 può causare molte malattie, tra cui gravi epilessia.”

Quindi i ricercatori si sono chiesti: e se i neuroni che esprimono il gene Lhx6 promuovono il sonno “spegnendo” altri neuroni che ci tengono svegli?

Il primo autore dello studio è Kai Liu, uno studente laureato nel Dipartimento di Neuroscienze Solomon H. Snyder della Johns Hopkins University School of Medicine, e le scoperte sono state pubblicate sul giornale

I neuroni che esprimono Lhx6 inducono il sonno

Liu e il team hanno creato un modello murino in cui hanno usato “recettori di designer attivati ​​esclusivamente da farmaci di marca” per analizzare se l’attivazione di neuroni che esprimono Lhx6 promuovono o inibiscono il sonno.

Hanno usato il N-ossido di clozapina farmaco per attivare i neuroni che esprimono Lhx6, così come le proteine ​​Fos e le tecniche di tracciamento virale per studiare il comportamento di questi neuroni.

Liu e il team hanno scoperto che i topi dormivano di più e passavano più tempo in entrambi i movimenti oculari casuali (REM) e non-REM durante le 12 ore dopo aver ricevuto l’iniezione di farmaco che attivava i neuroni. Questi effetti erano al loro massimo tra 2 e 8 ore dopo aver ricevuto il farmaco.

In parole povere, il sonno non-REM comprende uno stadio di sonno profondo e riposante, mentre il sonno REM è considerato più leggero e la fase del sonno durante la quale si verifica la maggior parte dei nostri sogni.

“Il fatto che questi [neuroni che esprimono la Lhx6] promuovono il sonno non REM e REM li distingue da altre cellule che regolano il sonno e presentano un nuovo obiettivo per il trattamento di una vasta gamma di disturbi del sonno.”

Prof. Seth Blackshaw

Inoltre, i ricercatori hanno osservato questa attività in un’area del cervello in cui i neuroni che esprimono Lhx6 non erano stati identificati prima: una regione nell’ipotalamo chiamata zona incerta.

“Poiché l’ipotalamo è un sistema antico che era relativamente ben conservato nell’evoluzione dal pesce all’uomo, capire la sua genetica e chimica nei topi dovrebbe far progredire la nostra conoscenza di ciò che accade nel cervello delle persone”, spiega il professor Blackshaw.

La ricerca precedente ha identificato i neuroni che promuovono la veglia secernendo l’ipocretina, che è un neuropeptide. Quindi, nel nuovo studio, i ricercatori volevano anche vedere se i neuroni che esprimono Lhx6 inibivano questi neuroni che secernevano l’ipocretina.

Bloccando l’azione dell’ipocretina usando droghe di marca e attivando i neuroni che esprimono Lhx6, i ricercatori hanno scoperto che i topi continuavano ad avere un aumento del sonno REM, ma non il sonno non-REM.

“Questo dimostra che Lhx6 inibisce non solo le cellule produttrici di ipocretina, ma anche altri tipi di cellule che promuovono la veglia”, spiega Liu.

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