Un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Nagoya en Japón ha encontrado una nueva vía neural que vincula el reloj circadiano, el estrés y la vigilia en los mamíferos. El equipo identificó una neurona, denominada como “corticotropin-releasing factor (CRF)”, que se vuelve excesivamente activa cuando el mamífero está bajo estrés, lo que podría desencadenar insomnio y otros trastornos del sueño. Sus hallazgos han sido publicados recientemente en Sciencie Advances.
En los mamíferos, el reloj circadiano central, situado en las neuronas del núcleo supraquiasmático del cerebro (NSC), regula el ciclo de sueño-vigilia. El NSC recibe la entrada de luz local de la retina, haciendo que se regulen los ciclos ambientales de luz-oscuridad. Sin embargo, en situaciones de peligro, la señal del ritmo circadiano se apaga para mantener al animal despierto, de modo que pueda escapar del peligro incluso cuando normalmente sería hora de dormir. Aunque la desconexión temporal del ciclo sueño-vigilia es necesaria para la supervivencia, el estrés excesivo o prolongado causado por tales peligros puede desencadenar insomnio y otros trastornos del sueño.
«Es bien sabido que el reloj circadiano y el estrés tienen un efecto sobre el sueño, pero no estaba claro qué vía neural es crucial para la regulación circadiana del sueño y la vigilia», explica el Dr. Daisuke Ono del Instituto de Investigación de Medicina Ambiental de la Universidad de Nagoya. Para determinar esta vía neural, un equipo de investigación de la Universidad de Nagoya dirigido por el Prof. Akihiro Yamanaka y el Dr. Ono, en colaboración con Takashi Sugiyama de la Corporación Olympus en Japón, realizó un estudio con ratones.
Los investigadores se centraron en las neuronas CRF, que se sabe que juegan un papel en la respuesta al estrés, y que están localizadas en el núcleo paraventricular del hipotálamo. Investigaron cómo el sueño y la vigilia en los ratones se verían afectados cuando las neuronas CRF fueran activadas. Los resultados mostraron que las neuronas CRF activadas mantenían a los animales despiertos y los hacían moverse vigorosamente, indicando que su vigilia era promovida. Los investigadores también observaron que las neuronas CRF permanecían activas cuando los ratones estaban despiertos, y que cuando se suprimía la actividad de las neuronas, se reducía la vigilia y la actividad locomotora de los mismos.
Investigaciones posteriores también demostraron que las neuronas inhibidoras en el núcleo supraquiasmático del cerebro, llamadas neuronas GABAergic, juegan un papel importante en la regulación de la actividad de las neuronas CRF, y que la activación de las miusma estimula las neuronas de orexina en el hipotálamo lateral, lo que resulta en la promoción de la vigilia.
El equipo llegó a la conclusión de que las neuronas GABAergic controlan la actividad de las neuronas CRF, que en última instancia regulan el ciclo de sueño-vigilia. “Identificamos este vía neuronal en ratones, que son animales nocturnos. Se necesitan más estudios para dilucidar cómo se regula la diferencia nocturna y diurna en el cerebro. En la sociedad actual, los trastornos del sueño son un problema serio. Esperamos que nuestro hallazgo contribuya al desarrollo de nuevas terapias para el insomnio y otros trastornos del sueño causados por el estrés o por un ritmo circadiano alterado”, concluye el Dr. Ono.
Imagen de portada: 10.1126/sciadv.abd038
