Los humanos y las moscas de la fruta pueden no haber compartido un ancestro común durante cientos de millones de años, pero las neuronas que gobiernan nuestros relojes circadianos son sorprendentemente similares.
Ahora, los investigadores de la Universidad de Michigan han hecho un descubrimiento en moscas de la fruta que nos puede enseñar un poco más sobre nuestros propios ciclos de sueño. Utilizando las moscas de la fruta, mostraron cómo las neuronas del reloj circadiano usan termorreceptores para controlar constantemente la temperatura de su entorno.Descubrieron que incluso los cambios leves en la temperatura tienen efectos fisiológicos en las neuronas del reloj que controlan el tiempo de sueño.
Este descubrimiento ayudará a los investigadores a comprender cómo las neuronas usan la temperatura ambiental además de la luz para regular el tiempo de sueño en los mamíferos, incluidos los humanos. Su estudio se publicará el 21 de febrero Naturaleza .
"Décadas de trabajo de los recientes ganadores del Premio Nobel y muchos otros laboratorios han resuelto los detalles de cómo la luz puede ajustar el reloj, pero los detalles de cómo la temperatura pudo ajustar el reloj circadiano no se entendieron bien,"dijo Swathi Yadlapalli, primer autor del estudio e investigador postdoctoral en el Departamento de Biología Molecular, Celular y del Desarrollo de la UM.
"En el futuro, podemos hacer preguntas sobre cómo se procesan e integran estos dos estímulos en el sistema del reloj, y cómo esto tiene efectos en nuestro comportamiento del sueño y otros procesos fisiológicos".
Los relojes circadianos son mecanismos bioquímicos que permiten a los seres vivos organizar su sueño y despertarse durante el ciclo de 24 horas del día. Los investigadores saben que los relojes circadianos en los mamíferos controlan la temperatura interna del cuerpo para impulsar los patrones de sueño, dice Orie Shafer, investigador principaldel estudio. Por ejemplo, pensamos en la temperatura del cuerpo humano como un constante de 98.6 grados, dijo Shafer, pero en realidad, la temperatura de nuestro cuerpo cambia a lo largo del día.
"De hecho, está fluctuando", dijo Shafer. "El sistema circadiano produce un ritmo diario de temperatura que es una señal importante para cuando es hora de irse a dormir".
Mientras nos estamos acercando a la hora de dormir, estos relojes circadianos enfrían nuestra temperatura corporal interna. A medida que nos deslizamos hacia la vigilia, estos relojes aumentan el calor. Esto es independientemente de la temperatura de la habitación en la que dormimos. Peromostrar que las neuronas del reloj circadiano en las moscas de la fruta usan la temperatura externa para activar el sueño sugiere que algunas neuronas del reloj en los humanos podrían ser igualmente sensibles.
Para estudiar cómo las neuronas de la mosca de la fruta respondieron a la temperatura externa, Yadlapalli trabajó con Chang Jiang, un investigador postdoctoral en los laboratorios de Pramod Reddy y Edgar Meyhofer del Departamento de Ingeniería Mecánica de la UM. Juntos, desarrollaron una imagen óptica y control de temperaturasistema que les permitió tomar una instantánea de la actividad neuronal en la red de reloj circadiano de moscas de la fruta cuando las moscas están expuestas al estímulo de calor o frío.
"Parece que las neuronas del reloj son capaces de obtener la información de la temperatura de los termorreceptores externos, y esa información se está utilizando para cronometrar el sueño sobre la marcha de una manera que es básicamente la misma que en los humanos", dijo Shafer ".la temperatura baja, estas neuronas que promueven el sueño se excitan, y eso realmente arrastra el ciclo de actividad del sueño a ciclos de temperatura externa. Es precisamente lo que le sucede al sueño en los mamíferos cuando baja la temperatura interna ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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