Docenas de interacciones químicas en el cerebro de los vertebrados se utilizan para mantener un horario de sueño natural, y los científicos han encontrado recientemente un jugador más en el campo: un neuroquímico llamado neuromedina U o Nmu. La proteína, que se analizó en el pez cebra pero tambiénque se encuentra en humanos, actúa para estimular la vigilia, particularmente en la mañana. El estudio aparece el 17 de febrero de 2016 en neurona .
"Encontramos un gen que está involucrado en promover la vigilia y suprimir el sueño, y se ha demostrado que solo unos pocos genes hacen eso", dice el autor principal David Prober, biólogo del sueño del Instituto de Tecnología de California. Prober y sus colegasdescubrió la función del gen en un proyecto de detección a gran escala.
Los investigadores han estudiado los fundamentos del sueño durante décadas, pero muchos de los genes y proteínas que los científicos han descubierto que afectan el ciclo de sueño / vigilia en los mamíferos se descubrieron por casualidad. Estos descubrimientos aún no cuentan toda la historia, por lo que enEn un intento por descubrir nuevas partes del sistema, Prober y sus colaboradores Jason Rihel y Alex Schier recurrieron al pez cebra, que comparten estructuras cerebrales relacionadas con el sueño con los humanos.
Los investigadores sobreexpresaron más de mil genes humanos diferentes en larvas de pez cebra, uno a la vez, para observar sus efectos en los ciclos de sueño / vigilia. Los peces cebra fueron diseñados para aumentar la expresión de su gen humano cuando se incubaron en agua tibiaa 37 grados Celsius; esto permitió al equipo de investigación activar los genes en cualquier momento y rastrear los cambios en los patrones de sueño de los animales.
Cuando Prober y sus colegas activaron el gen de la versión humana de Nmu, el pez cebra se volvió mucho más activo. Los investigadores luego sobreexpresaron la versión de pez cebra de Nmu, lo que también resultó en hiperactividad e insomnio. "La noche después de encendernosexpresión del gen, los animales casi no duermen en absoluto ", dice Prober.
Por otro lado, cuando el equipo de investigación mutó el gen nmu del pez cebra para que el pez no pudiera expresar la proteína, las larvas de peces estaban menos activos durante el día. Los peces mutantes adultos también eran lentos, especialmente al amanecer, cuando normalmenteestarían activos y alertas ". Esto sugiere que Nmu podría ser particularmente importante para promover la transición del sueño nocturno a la vigilia diurna", dice Prober. "Podría pensar en Nmu como el despertador de la naturaleza que le ayuda a ponerse en marcha por la mañana. "
Algunos estudios previos de Nmu encontraron que también afecta los niveles de actividad en roedores, pero el mecanismo de su acción no estaba claro. Los investigadores encontraron que Nmu probablemente promueve la vigilia en el pez cebra al activar neuronas en el tallo cerebral que expresan un gen llamado hormona liberadora de corticotropinacrh. Prober sugiere que el estudio podría informar la investigación sobre el insomnio humano.
"La base del insomnio crónico es en gran parte desconocida", dice. "Es posible que la hiperactividad de la vía Nmu pueda ser la base de algunos casos de esta afección, pero los estudios futuros en humanos tendrían que probar esta idea".
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