08 ottobre 2015
Un esperimento condotto sui topi ha dimostrato che è possibile indurre o estinguere a comando il sonno REM, la fase durante la quale si sogna, attivando selettivamente un gruppo di neuroni – situati nel bulbo cerebrale – responsabili della gestione di quel particolare stato del cervello (red)
da lescienze.it
E’ un gruppo specializzato di neuroni del bulbo cerebrale a gestire il sonno REM (rapid eye movement), la fase del sonno associata ai sogni. A identificare quei neuroni sono stati alcuni ricercatori dello Howard Hughes Medical Institute dell’Università della California a Berkeley, che firmano un articolo pubblicato su “Nature”.
Il sonno REM è uno stato cerebrale molto particolare, durante il quale l’elettroencefalogramma mostra un andamento molto simile a quello dello stato di veglia, ma c’è una paralisi quasi completa dei muscoli scheletrici, ed è associato a sogni vividi. Le fasi di sonno REM durano tipicamente dai 20 ai 40 minuti ciascuna e si presentano più volte fra l’addormentamento e il risveglio.
La definizione delle diverse fasi del sonno, e in particolare l’identificazione del sonno REM, risale a oltre mezzo secolo fa, tuttavia i meccanismi che ne sono alla base sono rimasti poco chiari, benché sia noto il coinvolgimento del bulbo cerebrale, la parte più bassa del tronco encefalico.
Sfruttando le tecniche dell’optogenetica, Franz Weber e colleghi hanno ora scoperto che a controllarne l’insorgenza e la durata sono alcuni neuroni della parte ventrale del bulbo che per comunicare fra loro usano il neurotrasmettitore GABA (acido gamma amminobutirrico).
I ricercatori hanno creato una linea di topi geneticamente modificati in modo che i loro neuroni esprimessero una proteina fluorescente sulla superficie cellulare, grazie alla quale il neurone si attiva quando è raggiunto da un raggio luminoso.
Weber e colleghi hanno quindi inserito nel bulbo di questi topi delle sottilissime fibre ottiche che hanno permesso di attivare selettivamente diversi gruppi di neuroni. Hanno così scoperto che attivando alcuni dei neuroni sotto osservazione mentre i topi dormivano, potevano indurre a comando il sonno REM oppure prolungarne la durata. L’inattivazione di quegli stessi neuroni, invece, accorciava e sopprimeva il sonno REM. Durante la veglia, quei neuroni sono invece risultati particolarmente attivi quando gli animali si nutrono e si dedicano al grooming.
Malgrado le affinità fra fase REM e veglia – osservano infine i ricercatori – agendo sui neuroni GABAergici responsabili dell’insorgenza del sonno REM e su altri gruppi di neuroni GABAergici che si trovano nel bulbo non è possibile indurre il risveglio (o l’addormentamento), dimostrando che dipendono da un ulteriore sistema di controllo del sonno, che potrebbe coinvolgere altri neuromediatori, come l’orexina e l’ipocretina.
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