Tendencias21

La fase REM del sueño rige la fase no-REM

La fase REM del sueño rige la otra fase importante del mismo, la no-REM. Así lo han comprobado científicos japoneses con ratones, manipulando ciertas células que intervienen en la fase REM. El estudio se ha publicado en ‘Science’.

La fase REM del sueño rige la fase no-REM

La fase REM del sueño de los mamíferos, donde los sueños se producen, ha fascinado siempre a los científicos, médicos, filósofos y artistas por igual, pero la identidad de las neuronas que controlan el sueño REM, y su función en el sueño, han sido motivo de controversia debido a la falta de métodos genéticos precisos para estudiar el cerebro dormido.

Ahora, en una notable demostración de una reciente tecnología cerebral, los neurocientíficos proporcionan las primeras respuestas a dos preguntas: han identificado un circuito neuronal en el cerebro que regula el sueño REM, y demuestran que el sueño REM controla la fisiología de la otra fase importante del sueño, llamada no-REM (NREM).

Un equipo de investigación japonés, dirigido por Yu Hayashi, del Instituto Internacional de Medicina del Sueño Integrativa de la Universidad de Tsukuba (Japón), y por Shigeyoshi Itohara, del Instituto de Ciencia Cerebral Riken de Tsukuba, ha publicado el estudio en la revista Science esta semana.

El estudio, informa la universidad en una nota recogida por AlphaGalileo, comenzó cuando el equipo se dio cuenta de que muchas células de un área del cerebro llamada puente troncoencefálico, donde se sospechaba que se controlaba el sueño REM, en realidad eran visitantes de un área del cerebro distante, llamada labio rómbico, durante el desarrollo embrionario temprano. Como si fueran detectives neuronales, el equipo razonó que si podían marcar las células del labio rómbico, podrían seguir su migración al puente y reactivarlas artificialmente durante el sueño. Sin embargo, no existía tal método, hasta hace poco.

El método se llama Dreadd, y la técnica genética implica a ratones transgénicos que expresan un receptor Dreadd en las células del labio rómbico que expresan la proteína Atoh1 durante la etapa de desarrollo, y que luego emigran al puente. Los investigadores aplicaron un fármaco que se une al receptor llamado CNO para activar las células en el puente durante el sueño, y las observaron mediante electrodos colocados en la cabeza.

Los datos mostraron que la activación de las células Atoh1 que son excitatorias podía suprimir el sueño REM, lo que lleva a un aumento del sueño NREM. También se identificó un segundo conjunto de células inhibitorias REM.

El papel

Después de identificar las células responsables de la inhibición del sueño REM, los investigadores pasaron a examinar el papel de la fase REM en la fisiología general de sueño. Hicieron grabaciones de los cerebros de los ratones durante el sueño NREM, que se caracteriza por grandes ondas lentas de actividad que barren el cerebro, en contraste con la actividad relativamente tranquila y desincronizada del sueño REM.

Utilizando el sistema Dreadd acortaron o alargaron el sueño REM y se sorprendieron al encontrar que la amplitud de las ondas lentas durante el siguiente sueño NREM se hacían correspondientemente más pequeñas o más grandes. Los resultados demuestran por primera vez que las fases del sueño interactúan en una jerarquía, con el sueño NREM bajo el control del sueño REM.

Los resultados tienen implicaciones para cómo y por qué el sueño de los mamíferos evolucionó a su estructura actual de dos fases. Se sabe que los nuevas experiencias durante la vigilia se almacenan en el cerebro durante el sueño NREM posterior, y que las ondas lentas juegan un papel importante en este proceso. Según el nuevo estudio, el sueño REM también contribuye a este proceso, debido a que la generación de ondas lentas durante el sueño NREM se basa en el sueño REM.

Los autores planean continuar usando Dreadd y otras tecnologías de la investigación del cerebro que están siendo desarrolladas por los neurocientíficos para tratar de determinar el papel evolutivo real del sueño REM en los mamíferos y encontrar las respuestas a otros misterios. Entre estos, advierten que los ratones de laboratorio no tienen sueños medibles, aunque pueden reproducir secuencias de actividad del día anterior en la fase NREM. La relación entre el sueño REM y la repetición de la experiencia en NREM es un área de interés futuro.

Referencia bibliográfica:

Yu Hayashi, Mitsuaki Kashiwagi, Kosuke Yasuda, Reiko Ando, Mika Kanuka, Kazuya Sakai, y Shigeyoshi Itohara: Cells of a common developmental origin regulate REM/non-REM sleep and wakefulness in mice. Science 2015. DOI: 10.1126/science.aad1023.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Los relámpagos volcánicos habrían encendido la llama de la vida en la Tierra primitiva 12 febrero, 2024
    Cuando la Tierra era joven y salvaje, los procesos en nuestro planeta transformaron una mezcla de ingredientes en lo necesario para impulsar la vida. Para esto es crucial el nitrógeno, un nutriente esencial para formar proteínas, aminoácidos y ácidos nucleicos. Los científicos han descubierto evidencias geológicas que indican que las descargas de rayos asociadas con […]
    Pablo Javier Piacente
  • La genética tiene mucho que decir sobre el asesinato de una madre adoptiva 12 febrero, 2024
    Según la genética, el comportamiento de los hijos adoptados está mayoritariamente influido por los padres biológicos, mientras que el parecido entre padres e hijos en una familia adoptiva es muy pequeño. Además, un hijo adoptado no tiene vínculos genéticos con su madre adoptiva y puede heredar ciertas maneras de pensar de sus padres biológicos, especialmente […]
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia
  • Europa logra un récord mundial de fusión nuclear 12 febrero, 2024
    En un importante logro científico, investigadores de la instalación Joint European Torus (JET) han establecido un récord energético mundial de 69 megajulios liberados en energía de fusión sostenida y controlada. Otro impulso para el futuro reactor europeo a gran escala ITER.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Un árbol fosilizado hace 350 millones de años sorprende a los científicos: parece alienígena 11 febrero, 2024
    Un fósil tridimensional de árboles más antiguos que los dinosaurios revela que los bosques de hace 350 millones de años eran extraños y alienígenas. Formaban parte de un bosquecillo que fue sepultado después de un terremoto.
    Redacción T21
  • El meteorito de Berlín resultó ser un raro objeto de origen ígneo 11 febrero, 2024
    El asteroide que se desintegró sobre Berlín a mediados de enero pertenece a un tipo raro de meteorito de origen ígneo. Se compone principalmente de silicatos de magnesio, enstatita y forsterita, además casi no contiene hierro y tiene una corteza vítrea translúcida.
    Redacción T21
  • Descubren un helecho tropical que transforma sus hojas muertas en nuevas raíces 9 febrero, 2024
    Para sobrevivir en el suelo anegado y bajo en nutrientes del bosque de Quebrada Chorro, en el oeste de Panamá, una especie de helecho tropical arborescente reutiliza sus hojas muertas, convirtiéndolas en nuevas raíces. Los científicos descubrieron que el helecho reconfigura estas “hojas zombis”, invirtiendo el flujo de agua para atraer nutrientes de regreso a […]
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una extraña combinación de minerales en las muestras lunares de la misión Chang'e-5 de China 9 febrero, 2024
    Los minerales antiguos y nuevos identificados en las muestras lunares traídas por la misión Chang'e-5 de China están ayudando a los científicos a comprender mejor la historia de la Luna: ahora, los especialistas han descubierto más propiedades del sexto nuevo mineral lunar, llamado Changesite-(Y). Además, otros compuestos hallados, la seifertita y la stishovita, pueden coexistir […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los robots que atienden a pacientes llegan a los hospitales 9 febrero, 2024
    Robots diseñados para brindar comodidad a los pacientes de edad avanzada y aliviar su ansiedad, han sido probados con éxito en un hospital de París: saludan, responden a preguntas, comprenden conversaciones grupales y apoyan las tareas de enfermería.
    Redacción T21
  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente