O lovitură de dopamină trimite șoarecii în țara viselor

O creștere rapidă a dopaminei schimbă șoarecii într-o etapă de vis de somn.

În creierul rozătoarelor, mesagerul chimic declanșează somnul cu mișcare rapidă a ochilor sau REM, raportează cercetătorii în 4 martie. Ştiinţă.

În timpul somnului de noapte, oamenii și alte animale circulă între fazele numite somn non-REM și REM, o etapă de somn care de obicei vine cu vise vii. Dar ceea ce cauzează aceste tranziții este misterios, spune neurologul și cercetătorul în somn Thomas Scammell de la Harvard Medical School, care nu a fost implicat în studiu. Aceste noi rezultate sunt unele dintre primele care arată un declanșator al schimbărilor, spune Scammell. Înțelegerea mai detaliată a acestor tranziții ar putea indica în cele din urmă modalități de tratare a tulburărilor de somn la oameni.

Anumite celule nervoase care se află într-o parte a creierului șoarecelui numită zona tegmentală ventrală pot pompa dopamină, o moleculă care a fost legată, printre altele, de plăcere, mișcare și învățare. Aceste celule pot furniza dopamină amigdalelor, două structuri în formă de migdale aflate adânc în creier, care sunt strâns legate de emoții.

Folosind un senzor molecular care poate spune exact când și unde este eliberată dopamina, neurologul Takeshi Sakurai de la Universitatea din Tsukuba din Japonia și colegii săi au văzut că nivelul de dopamină a crescut în amigdale chiar înainte ca șoarecii să treacă de la somnul non-REM la cel REM.

Apoi, cercetătorii au forțat șoarecii să intre în faza REM controlând acele celule nervoase producătoare de dopamină folosind lasere și tehnici genetice – o metodă numită optogenetică. Forțate de lumină, celulele nervoase au eliberat dopamină în amigdale în timp ce șoarecii erau în somn non-REM. Soarecii au trecut apoi in somn REM mai devreme decat in mod obisnuit, dupa o medie de aproximativ doua minute, comparativ cu aproximativ opt minute pentru soarecii care nu au fost solicitati sa elibereze dopamina. Stimularea acestor celule la fiecare jumătate de oră a crescut cantitatea totală de somn REM a șoarecilor.

Experimente suplimentare sugerează că aceste celule nervoase care produc dopamină pot fi, de asemenea, implicate în aspecte ale narcolepsiei. O pierdere bruscă a tonusului muscular, numită cataplexie, are caracteristici comune cu somnul REM și poate însoți narcolepsia (SN: 9/10/10). Stimularea acestor celule nervoase care produc dopamină în timp ce șoarecii erau treji i-a determinat pe șoareci să nu se mai miște și să cadă direct în somn REM.

Rezultatele ajută la clarificarea unui declanșator pentru REM la șoareci; nu se știe dacă un lucru similar se întâmplă la oameni, spune Sakurai. Studiile anterioare au descoperit că celulele nervoase din amigdala oamenilor sunt active în timpul somnului REM, spune el, sugerând un rol pentru structura creierului.

Raman multe intrebari. Medicamentele care modifică nivelul de dopamină la oameni nu par să aibă efecte mari asupra somnului REM și cataplexiei, spune Scammell. Dar aceste medicamente afectează întregul creier, subliniază el, și este posibil să nu fie suficient de selective. „Întrebarea mea generală despre acest lucru este: „Cum putem traduce asta la oameni?””, spune Scammell.