Descubren el circuito cerebral responsable del "sueño profundo"

Un circuito estimulador del sueño localizado profundamente en el tronco cerebral primitivo ha revelado cómo caemos en el “sueño profundo”, la fase más avanzada del sueño. El descubrimiento, que fue realizado por investigadores de la University at Buffalo School of Medicine and Biomedical Science, es el segundo “nodo del sueño” identificado en el cerebro de los mamíferos cuya actividad parece ser a la vez necesaria y suficiente para producir el sueño profundo.

Los hallazgos pueden conducir a nuevas terapias para los trastornos del sueño, incluyendo el insomnio.

Zona parafacial

El estudio demuestra que la mitad de toda la actividad que estimula el sueño del cerebro se origina en la zona parafacial (PZ por sus siglas en inglés) del tronco cerebral. El tronco cerebral es una parte primordial del cerebro que regula las funciones básicas necesarias para la supervivencia, como la respiración, la presión arterial, la frecuencia cardiaca y la temperatura corporal.

“La estrecha asociación de un centro del sueño con otras regiones que son críticas para la vida pone de relieve la importancia evolutiva de sueño en el cerebro”, dice Caroline E. Bass, profesor adjunto de farmacología y toxicología de la UB School of Medicine and Biomedical Sciences.

Los investigadores encontraron que un tipo específico de neurona en la PZ que hace que el ácido neourotransmisor gamma-aminobutírico  (GABA) sea el responsable del sueño profundo. Para ello, usaron un conjunto de innovadoras herramientas que permitían controlar con precisión estas neuronas de forma remota, permitiéndoles activarlas o desactivarlas a voluntad.

“Estos nuevos enfoques moleculares permiten un control sin precedentes sobre el funcionamiento del cerebro a nivel celular”, dijo Christelle Ancelet, becario postdoctoral en la Escuela de Medicina de Harvard. “Antes de que se desarrollaran estas herramientas, a menudo utilizabamos ‘estimulación eléctrica’ para activar una región, pero el problema es que al hacerlo se estimulaban las zonas tocadas por los electrodos, e incluso áreas que no tocaban. Era como usar un martillo, cuando lo que necesitábamos era un bisturí “

Genes de diseño

“Para conseguir la precisión necesaria para estos experimentos, hemos introducido un virus en la PZ que expresa un receptor “de diseño” sólo en las neuronas GABA”, explica Patrick Fuller, profesor asistente en la Universidad de Harvard.”Cuando introdujimos las neuronas GABA en la PZ, los animales rápidamente cayeron en el sueño profundo  sin el uso de sedantes o pastillas para dormir.”

Con el tiempo estos resultados pueden traducirse en nuevos medicamentos para el tratamiento de los trastornos del sueño, incluyendo insomnio, y el desarrollo de unos mejores y más seguros anestésicos.

“Nos encontramos en un punto verdaderamente transformador de la neurociencia donde el uso de genes de diseño nos da una capacidad sin precedentes para controlar el cerebro. Ahora podemos responder a las preguntas fundamentales de la función cerebral, que han estado tradicionalmente más allá de nuestro alcance, incluido el “por qué” del sueño, uno de los misterios más antiguos de la neurociencia”

Fuente: Neuroscience News