Descubren un interruptor biológico del sueño

Unos científicos han identificado un circuito cerebral hasta ahora desconocido que actúa como “botón biológico” del sueño, por lo menos en el caso del cebra, el animal en el cual se ha detectado.

El estudio es obra de un equipo internacional, encabezado por Ulrich Herget, del Instituto Tecnológico de California (Caltech) en Estados Unidos. También han participado especialistas del Instituto de Investigaciones Marinas (IIM, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en España), la Universidad Estatal de California en Estados Unidos y la Universidad de Exeter en el Reino Unido.

Los autores del estudio se centraron en la actividad de un grupo de neuronas del hipotálamo en larvas de pez cebra, especie ampliamente utilizada en investigación biomédica por compartir similitudes con el cerebro humano. Lo descubierto en el estudio ofrece nuevas pistas sobre cómo el cerebro decide dormir y podría tener aplicaciones futuras para el tratamiento del insomnio en seres humanos.

Las neuronas del insomnio

El equipo de investigación identificó unas neuronas, hasta ahora desconocidas, que expresan los genes Qrfp y Pth4 como promotoras del sueño en los peces. “Durante el proceso se emplearon técnicas de edición genética para examinar peces que carecían del neuropéptido Qrfp o Pth4, con el objetivo de determinar los efectos de cada uno de ellos en el sueño”, explica Josep Rotllant, investigador del IIM.

Los resultados alcanzados revelan que el neuropéptido Pth4 es responsable de activar el mecanismo de promoción del sueño mediante un doble sistema: la inhibición de las neuronas que impulsan la vigilia y la potenciación de las que favorecen el descanso.

Imagen captada mediante microscopio confocal de fluorescencia, donde se observan poblaciones neuronales (en rojo y amarillo). (Imagen: IIM / CSIC)

“Estas neuronas no actúan de manera aislada, sino que se comunican con otras regiones profundas del cerebro mediante neurotransmisores como la noradrenalina y la serotonina, lo que permite que el cerebro transite de forma progresiva de la vigilia al sueño, en un proceso mucho más dinámico y coordinado de lo que se pensaba”, apunta Rotllant.

La investigación revela, además, que estas neuronas se activan especialmente cuando el pez permanece despierto durante largos periodos de tiempo, formando parte del sistema que mide la necesidad acumulada de descanso. Este mecanismo garantiza la transición al sueño en momentos críticos, protegiendo funciones vitales como la memoria, la reparación celular y la regulación energética.

“Aunque el ser humano no posee exactamente la misma molécula, creemos que este circuito refleja un sistema evolutivo antiguo, compartido entre distintas especies, que ayuda a ahorrar energía y mantener el equilibrio del organismo, y cuya comprensión podría abrir nuevas vías para tratar el insomnio y otros trastornos del sueño”, añade Rotllant.

El estudio se titula “Pth4 neurons define a novel hypothalamic circuit that promotes sleep via brainstem monoaminergic neurons”. Y se ha publicado en la revista académica Current Biology. (Fuente: CSIC)