Cercetătorii au identificat celule rare cu o conectivitate extinsă care par să poată declanșa somnul.
Timp îndelungat, cercetarea asupra somnului trata cortexul cerebral ca pe un urmăritor pasiv care reacționează la semnalele din creierul profund. “De obicei, somnul este asociat cu controlul exercitat de regiunile subcorticale,” a declarat Geoffrey Terral, un neurolog la Colegiul de Medicină Albert Einstein din New York.
Cortexul este locul unde se pot observa ritmurile lente ale somnului profund, dar cercetătorii presupuneau că semnalele care le declanșează au originea în altă parte. Într-un studiu recent publicat în revista Nature, Terral și Renata Batista-Brito, coordonatoarea laboratorului, raportează existența unei populații de celule corticale care contestă această presupunere.
Aceste celule corticale reprezintă doar aproximativ un procent din neuronii inhibitori ai cortexului, iar activarea lor într-un șoarece duce la adormirea animalului. “Ceea ce arată munca noastră este că cortexul nu numai că poate detecta acest ritm, dar poate și să-l inițieze singur și acest lucru este suficient pentru a promova somnul,” a explicat Terral.
Aceste celule sunt numite neuroni Sst-Chodl, după cele două gene active în ele. Neuronii inhibitori cu acțiune pe distanțe lungi marcați de activitatea acestor gene erau cunoscuți de ceva vreme, pe baza unor studii pe maimuțe, dar cercetătorii nu reușeau să înțeleagă cum să-i manipuleze folosind aceste gene. Vizarea unuia dintre aceste gene capturează o familie imensă și heterogenă de diferiți neuroni. “Un singur gen nu poate viza aceste celule,” a spus Batista-Brito.
Neuronii inhibitori reprezintă aproximativ o cincime din totalul neuronilor corticali, astfel că celulele Sst-Chodl reprezintă aproximativ un neuron la o mie în cortex. “Dacă nu ești foarte specific, contaminanții vor fi mult mai dominanți decât celulele specifice,” a adăugat Batista-Brito.
Echipa sa a lucrat ani de zile pentru a dezvolta o strategie care să eticheteze o celulă doar atunci când ambele gene sunt active.
“Abordarea acestor celule a fost cu adevărat un proiect cu risc ridicat pentru că probabilitatea de a observa ceva cu 0,1% dintre neuronii din cortex este foarte mică,” a declarat Batista-Brito. “Am scris o mulțime de granturi pentru aceste proiecte care au fost întotdeauna respinse pentru că erau prea riskante.”
Prima sa analiză a anatomiei neuronilor Sst-Chodl a dovedit că riscul a meritat. “La început, am văzut două sau trei corpuri celulare în întreg creierul,” a spus Batista-Brito pentru Ars. “Cu toate acestea, exista o arborizare masivă peste tot în cortexul vizual, ca și cum nu aș fi văzut niciodată cu niciun alt neuron.”
Această “arborizare masivă” este o ramificare asemănătoare cu un copac care conectează neuronii la alte părți ale creierului, făcându-i parte a unei rețele extinse de comunicare. De asemenea, era foarte neobișnuită, deoarece neuronii inhibitori sunt aproape întotdeauna locali. Ei primesc intrări din diferite regiuni, uneori distante, ale creierului și își exercită controlul asupra imediata vecinătate – propria lor mică zonă.
“Neuronii Sst-Chodl sunt un fel de opus,” a spus Batista-Brito. “Ei primesc intrări foarte precise, dar apoi transmit aceste informații pretutindeni.”
Sursa: Ars Technica
Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România
Leave a Reply