Πώς ο εγκέφαλος παρακολουθεί το χρέος ύπνου

Η ανακάλυψη νευρώνων που παρακολουθούν το χρέος ύπνου

Ερευνητές ανακάλυψαν νευρώνες σε ποντίκια που βοηθούν τον εγκέφαλό τους να παρακολουθεί και να ανακάμπτει από το χρέος ύπνου. Αν υπάρξει παρόμοιος μηχανισμός και στους ανθρώπους, θα μπορούσε να οδηγήσει σε βελτιωμένες θεραπείες για διαταραχές ύπνου και άλλες καταστάσεις που χαρακτηρίζονται από διαταραγμένο ύπνο, όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ.

Τι είναι το χρέος ύπνου και πώς το παρακολουθεί ο εγκέφαλος

Όλοι έχουμε βιώσει το χρέος ύπνου, δηλαδή τη διαφορά μεταξύ του ύπνου που χρειαζόμαστε και αυτού που πραγματικά λαμβάνουμε. Μέχρι πρόσφατα, δεν ήταν σαφές πώς ο εγκέφαλος παρακολουθεί την απώλεια ύπνου ή μας αναγκάζει να αναπληρώσουμε αυτή τη διαφορά.

Η μελέτη του Mark Wu και οι νευρωνικές διαδρομές

Ο Mark Wu από το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins στο Μέριλαντ και οι συνεργάτες του χαρτογράφησαν τις εγκεφαλικές διαδρομές σε ποντίκια που εμπλέκονται στον ύπνο, εισάγοντας έναν ιχνηθέτη σε 11 περιοχές του εγκεφάλου που είναι γνωστές για την πρόκληση ύπνου. Ο ιχνηθέτης, ο οποίος ταξιδεύει από τους νευρώνες που λαμβάνουν σήματα σε αυτούς που τα στέλνουν, αποκάλυψε 22 περιοχές με συνδέσεις σε τουλάχιστον τέσσερις περιοχές που προάγουν τον ύπνο.

Η σημασία του thalamic nucleus reuniens

Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν σε ένα υποσύνολο 11 περιοχών που δεν είχαν προηγουμένως ταυτοποιηθεί. Χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται chemogenetics, έδωσαν σε ποντίκια ειδικά φάρμακα που ενεργοποιούν συγκεκριμένα μέρη του εγκεφάλου τους. Μια περιοχή που ονομάζεται thalamic nucleus reuniens φάνηκε να είναι κλειδί. Όταν οι νευρώνες σε αυτή την περιοχή διεγείρονταν, τα ποντίκια παρουσίαζαν τη μεγαλύτερη αύξηση στον μη-REM ύπνο – περίπου διπλάσια ποσότητα από τα ποντίκια που δεν διεγείρονταν.

Η διαδικασία προετοιμασίας για ύπνο

Παρόλα αυτά, χρειάστηκαν αρκετές ώρες για να κοιμηθούν τα ζώα μετά τη διέγερση, κατά τη διάρκεια των οποίων φαινόταν να προετοιμάζονται για ξεκούραση. Όπως εξηγεί ο Wu, όταν πηγαίνουμε για ύπνο, έχουμε μια ρουτίνα που περιλαμβάνει το βούρτσισμα των δοντιών, το πλύσιμο του προσώπου και την τακτοποίηση του μαξιλαριού. Τα ποντίκια κάνουν κάτι παρόμοιο, καθαρίζοντας τα μουστάκια τους και τακτοποιώντας τη φωλιά τους.

Η επίδραση της απενεργοποίησης των νευρώνων

Ένα άλλο τεστ υποστήριξε αυτή την ιδέα. Σε έξι ποντίκια που στερούνταν ύπνο, η απενεργοποίηση των εγκεφαλικών κυττάρων του thalamic nucleus reuniens τα έκανε λιγότερο νυσταγμένα – ήταν πιο δραστήρια και περνούσαν λιγότερο χρόνο στη φωλιά τους σε σύγκριση με τα ποντίκια ελέγχου. Επίσης, είχαν κατά μέσο όρο 10% λιγότερο μη-REM ύπνο.

Προοπτικές για νέες θεραπείες

Οι ανακαλύψεις αυτές υποδηλώνουν ότι αυτή η περιοχή του εγκεφάλου προκαλεί υπνηλία και ενεργοποιεί τον αποκαταστατικό ύπνο μετά από απώλεια ύπνου, λέει ο Wu. Η ανάπτυξη θεραπειών που στοχεύουν αυτούς τους νευρώνες θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες θεραπείες για την υπερυπνία – μια διαταραχή ύπνου που χαρακτηρίζεται από υπερβολική υπνηλία μετά την ξεκούραση – καθώς και για καταστάσεις όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ, όπου οι άνθρωποι δεν κοιμούνται αρκετά.

Αβεβαιότητες και μελλοντική έρευνα

Ωστόσο, δεν είναι σαφές αν το ίδιο εγκεφαλικό κύκλωμα υπάρχει στους ανθρώπους, λέει ο William Giardino από το Πανεπιστήμιο Stanford στην Καλιφόρνια. Επίσης, δεν γνωρίζουμε αν παίζει ρόλο στην μακροχρόνια στέρηση ύπνου. «Εστιάζουν περισσότερο στις βραχυπρόθεσμες επιπτώσεις της στέρησης ύπνου, οι οποίες μπορεί να μην αντιστοιχούν στενά με τους ανθρώπους που έχουν χρόνια αϋπνία», λέει.