La ciencia del sueño aún se encuentra en etapas tempranas

Una nueva revisión de la investigación encuentra que el sueño sigue siendo un misterio biológico perdurable con gran relevancia clínica.

Thomas Scammell, MD, del Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) y sus colegas descubrieron que en las últimas décadas, las nuevas tecnologías han permitido a los neurocientíficos identificar múltiples circuitos cerebrales que gobiernan el ciclo de sueño / vigilia, así como los factores que pueden influir en él. como la cafeína y la luz.

Pero los investigadores también descubrieron que la complejidad del cerebro sigue siendo un obstáculo para comprender el sueño.

“En los últimos diez años, los neurocientíficos han tenido acceso a nuevas herramientas con las que podemos probar las funciones de neuronas muy específicas en el cerebro”, dijo el autor principal Scammell, profesor del departamento de neurología de BIDMC.

"Cuando conocemos los actores relevantes específicos en el cerebro, nos permite desarrollar terapias para ayudar a las personas a conciliar el sueño o ayudar a las personas con sueño a estar más alerta durante el día".

Específicamente, dos tecnologías desarrolladas desde 2000 permiten a los neurólogos encender o apagar neuronas específicas. En un proceso llamado quimiogenética, los investigadores usan medicamentos que tienen un efecto solo en un grupo de células genéticamente definido para determinar la función de las neuronas.

La optogenética utiliza luz láser para encender o apagar las células cerebrales específicas. Estas técnicas han revelado qué circuitos neuronales promueven la vigilia y el sueño en todo el cerebro, especialmente en el tallo cerebral y el hipotálamo.

"Ahora podemos interrogar a las neuronas de una manera más precisa", dijo Scammell. “Las técnicas son muy similares, pero la optogenética funciona en una escala de tiempo corta, del orden de segundos. Con la quimiogenética, podemos observar durante varias horas lo que sucede cuando activamos o desactivamos ciertas neuronas ".

Los investigadores del sueño también han hecho importantes descubrimientos sobre la química fundamental de la somnolencia en los últimos años. En un gran avance a fines de la década de 1990, los científicos descubrieron una sustancia química previamente desconocida, un neurotransmisor llamado orexina, necesaria para mantener largos períodos de vigilia.

La pérdida de producción de orexina causa el trastorno del sueño común, la narcolepsia, que se caracteriza por somnolencia crónica y sueño REM irregular. Hoy en día, las compañías farmacéuticas fabrican medicamentos que bloquean intencionalmente el sistema de orexina para tratar el insomnio. Los investigadores también están tratando de desarrollar medicamentos que imiten a la orexina para despertar a las personas.

“Un medicamento que actúa como la orexina podría ser tan bueno para los pacientes con narcolepsia como la insulina para las personas con diabetes”, dijo Scammell.

La investigación en neurociencia también ha revelado el circuito cerebral que gobierna los ritmos circadianos, el reloj biológico que sincroniza la somnolencia y la vigilia con la noche y el día.

Situado en lo profundo del hipotálamo, el núcleo supraquiasmático (SCN) regula los ritmos circadianos y es capaz de mantenerlos durante algún tiempo incluso en la oscuridad total. Sin embargo, el SCN no es rival para el entorno digital en lo que respecta a los hábitos de sueño de las personas.

"La gente usa cada vez más sus dispositivos electrónicos en la cama, lo que engaña al cerebro haciéndole creer que está expuesto a la luz del día", dijo Scammell. "El reloj interno se reinicia, lo que hace que sea mucho más difícil despertarse por la mañana".

Los teléfonos y las tabletas son solo una de las razones por las que alrededor de un tercio de todos los adultos estadounidenses tienen falta de sueño, y duermen mucho menos de las siete a ocho horas recomendadas por noche.

Eso plantea más preguntas sobre por qué algunas personas necesitan más o menos que eso, y por qué algunas personas pueden tolerar un déficit de sueño mucho mejor que otras. Los vínculos entre la falta de sueño o la falta de sueño y las enfermedades metabólicas, el riesgo de cáncer y los trastornos del estado de ánimo también requieren más estudios.

Con cada uno de los cientos de miles de neuronas del cerebro conectadas entre sí, los científicos necesitarán un conocimiento más profundo del funcionamiento interno del cerebro para comprender cómo interactúan los circuitos que regulan el sueño.

"Hay un diálogo tremendo entre estos circuitos", dijo Scammell, quien dijo que la tecnología actual permite a los científicos monitorear docenas de neuronas a la vez dentro de una región del cerebro.

"Nuestra capacidad para registrar la actividad en solo un puñado de neuronas al mismo tiempo todavía no se acerca a la comprensión de todo el cerebro, pero al menos es un paso en la dirección correcta".

Los hallazgos del estudio aparecen en la revista Neurona.

Fuente: Centro Médico Beth Israel Deaconess