Un singur centru de control pentru somn și veghe în creier

12 iunie 2018

de Universitatea din Berna

Credit: Human Brain Project

Până acum, se credea că sunt necesare mai multe zone ale creierului pentru a controla somnul și starea de veghe. Neurologii de la Berna au identificat acum un singur centru de control al ciclului somn-veghe din creier. Descoperirile sunt de mare importanță pentru găsirea unor noi terapii pentru somn.

În fiecare noapte petrecem câteva ore dormind și în fiecare dimineață ne trezim pentru a ne continua viața. Modul în care circuitele cerebrale controlează acest ciclu somn-veghe rămâne un mister. Somnul nostru este împărțit în două faze, somnul cu mișcări non-rapide ale ochilor (NREM) și somnul REM (sau paradoxal), în timpul căruia are loc cea mai mare parte a viselor noastre. Circuitele cerebrale importante au fost identificate folosind atât dovezi experimentale, cât și clinice, însă mecanismele precise care stau la baza acestora, cum ar fi debutul, menținerea și terminarea somnului și a visării, nu sunt bine înțelese.

Când adormim, electroencefalograma (EEG) relevă faptul că creierul nostru generează oscilații ritmice numite „unde lente”. Aceste unde sunt importante pentru a ne menține somnul și pentru a ne recupera după o zi întreagă de activitate mentală și fizică. Ipotezele comune susțin că aceste unde lente sunt produse în cortexul cerebral, partea superioară a creierului aflată chiar sub suprafața craniului. În schimb, se credea că starea de veghe provine din activitatea „centrilor de veghe” situați în partea inferioară a creierului, inclusiv în trunchiul cerebral, care activează direct neocortexul, care este partea din creierul mamiferelor implicată în funcțiile cerebrale de ordin superior, cum ar fi percepția senzorială, cogniția și generarea de comenzi motorii.

Într-un nou studiu important, neuroștiințiștii de la Departamentul de Cercetare Bio-medicală (DBMR) de la Universitatea din Berna și de la Departamentul de Neurologie de la Inselspital, Spitalul Universitar din Berna, au descoperit că neuronii din talamus, un nod central al creierului, controlează atât somnul, cât și starea de veghe. Talamusul este conectat la aproape toate celelalte zone ale creierului și susține funcții cerebrale importante, inclusiv atenția, percepția senzorială, cogniția și conștiința.

Activarea și dezactivarea somnului

Cercetătorii conduși de Prof. Dr. Antoine Adamantidis au descoperit că o mică populație a acestor neuroni talamici are un control dublu asupra somnului și a stării de veghe, generând unde lente de somn, dar și trezirea din somn, în funcție de activitatea lor electrică. Grupul de cercetare a utilizat o tehnică numită optogenetică, cu ajutorul căreia a folosit impulsuri de lumină pentru a controla cu precizie activitatea neuronilor talamici ai șoarecilor. Atunci când au activat neuronii talamici cu stimuli obișnuiți de lungă durată, animalele s-au trezit, dar dacă i-au activat într-o manieră ritmică lentă, șoarecii au avut un somn mai profund și mai odihnitor.

Este pentru prima dată când s-a descoperit că o zonă a creierului are atât funcții de promovare a somnului, cât și de trezire. „În mod interesant, am reușit, de asemenea, să arătăm că suprimarea activității neuronale talamice a afectat recuperarea după pierderea somnului, sugerând că acești neuroni sunt esențiali pentru un somn odihnitor după o perioadă prelungită de veghe”, spune Dr. Thomas Gent, autorul principal al studiului. Acest lucru arată că talamusul este un jucător cheie atât în somn, cât și în veghe. Studiul a fost publicat acum în revista Nature Neuroscience.

Descoperire revoluționară pentru medicina somnului

Constatările acestui studiu sunt deosebit de importante într-o lume modernă, în care populația activă doarme cu aproximativ 20% mai puțin decât acum 50 de ani și suferă de tulburări cronice de somn. Oamenii lucrează frecvent la ore neregulate și rareori recuperează somnul pierdut. Somnul deficitar este din ce în ce mai mult legat de o multitudine de boli psihiatrice și slăbește sistemul imunitar. „Credem că descoperirea mecanismelor de control ale neuronilor talamici în timpul somnului și trezirii va fi esențială pentru a găsi noi terapii pentru somn într-o societate din ce în ce mai lipsită de somn”, spune profesorul Antoine Adamantidis.

Mai multe informații: Thomas C. Gent et al. Thalamic dual control of sleep and wakefulness, Nature Neuroscience (2018). DOI: 10.1038/s41593-018-0164-7

Informații despre jurnal: Nature Neuroscience

Furnizat de Universitatea din Berna

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.