La fase del sonno veloce, chiamata anche la fase del sonno con un rapido movimento degli occhi, durante il quale vediamo sogni, è stata a lungo interessata a scienziati e medici. A causa della mancanza di metodi genetici accurati di studio del cervello addormentato, non è stato possibile determinare inequivocabilmente quali neuroni controllano il sonno rapido e quale sia la sua funzione.
Ora, le ultime tecnologie per lo studio del cervello hanno permesso ai neurofisiologi di dare risposte a entrambe queste domande: hanno scoperto le strutture del cervello responsabili del (veloce) BDG-così e hanno dimostrato che questa fase del sonno aiuta a regolare la fisiologia di un’altra fase- Il cosiddetto non BDG del sonno (NBDG). Il gruppo di ricercatori è stato guidato da Shigaoshi Owls (Shigeyoshi Itohara) del Riken (Giappone) e Yu Hayashi International Institute of Integrative Medicine dell’Università di Tsukuba (Giappone).
Gli scienziati hanno scoperto che molte cellule nel cervello sono chiamate un ponte Varoliev (si presumeva che quest’area potesse controllare un sogno veloce) muoversi lì da un’altra area – un labbro rombico, e questo accade durante lo sviluppo embrionale.
L’idea degli scienziati era di contrassegnare queste cellule in modo speciale quando sono ancora in un labbro rombico, il che monitorebbe il processo della loro migrazione nell’area del ponte di Varoliev e poi le attivano artificialmente durante il sonno. Fino a poco tempo fa, non vi era alcuna opportunità tecnica per condurre un esperimento simile, ma una tecnologia chiamata Dreadd non era disponibile non molto tempo fa.
Dreadd decrittò come “recettori artificiali attivati esclusivamente da droghe artificiali”. Gli scienziati hanno creato topi geneticamente modificati, in cui nelle cellule del labbro rombico, che poi si spostarono nell’area del ponte di Varoliev, c’era un recettore artificiale. Con il suo aiuto, i ricercatori potrebbero attivare queste cellule durante il sonno, monitorando l’attività del cervello usando elettrodi fissi sulla testa dell’animale. Si è scoperto che l’attivazione di cellule “eccitanti” ha soppresso un sonno rapido, mentre la durata di NBDG-SN è aumentata.
Avendo identificato le cellule responsabili della soppressione di BDG-SNE, gli scienziati hanno quindi studiato il ruolo della fase BDG nella fisiologia generale del sonno. Hanno preso le indicazioni dell’EEG nei topi durante il sonno NBDG (in questa fase le onde lente di attività elettrica sono tipiche). Quindi, con l’aiuto della tecnologia Dreadd, hanno ridotto o aumentato la durata di BDG-SN, mentre l’ampiezza delle onde lente osservate durante la fase NBDG successiva, rispettivamente, è diminuita o aumentata. Per la prima volta, questi risultati hanno dimostrato la gerarchia delle fasi del sonno: la fase BDG controlla la fase NBDG.
Questi risultati possono aiutare a capire come sono apparse queste due fasi del sonno nel processo di evoluzione dei mammiferi. È noto che le nuove informazioni ottenute durante il vigore sono
conservate nel cervello durante la fase del sonno NBDG e in questo processo l’attività delle onde lente svolge un ruolo importante. Apparentemente, anche BDG-SON gioca un ruolo, perché influisce su un lento attività durante il sonno NBDG.
Per maggiori dettagli vedi. Y. Hayashi et al. “Le cellule di origine dello sviluppo Comon regolano il sonno REM/non-REM e la veglia nei topi”, Science, ottobre 2015.
