Como el cerebro decide cuando dejan dormir, y despertar

Como el cerebro decide cuando dejan dormir, y despertar y ocuparse de diarios de preocupaciones? ¿Quién es este misterioso relojero, todos los días переводящий nuestros relojes internos en varios estados?

Por último, se pudo obtener una respuesta a estas preguntas. Los científicos de la Escuela de medicina de la Universidad de maryland (University of Maryland School of Medicine, UM SOM) han identificado como funciona una ruta clave para фазого de transición entre el sueño y la бодрствованием. Él, al parecer, juega un papel importante es en la regulación de "interruptor". El estudio, publicado en Nature Communications, es el primero que explica este proceso en tan detallados biofísicos detalle.

El descubrimiento puede llevar posteriormente (y hará) a la creación de métodos más eficaces para el tratamiento del insomnio y los efectos del jet lag.






El sueño y la vigilia, es la clave de dos estados, en los que alternativamente está el hombre en toda su vida. Pero millones de personas tienen problemas con transiciones entre ellos - es difícil conciliar el sueño o dormir por la noche, no despierto, y luego es muy difícil mantenerse despierto durante el día. A pesar de décadas de investigación, como las transiciones funcionan los mecanismos internos de la циркадного ritmo siguen siendo en gran parte un misterio para нейробиологов. Sin embargo, recientemente ha aparecido un estudio, gracias a la cual la situación, por último, puede cambiar.

Andrea meredith (Andrea Meredith), docente de la cátedra de fisiología de la UM SOM, enfocó su atención en un área específica del cerebro - супрахиазматических los núcleos del hipotálamo. Esta región actúa como un reloj interno que determinan cuándo es hora de dormir, como el tiempo que el cuerpo necesita el sueño y cuando llega el momento de despertar. En супрахиазматическом el núcleo, que los especialistas de conocerse СХЯ, la investigadora se ha centrado en iones de los canales que conducen la corriente eléctrica, que transmite información de una neurona a otra. Por lo tanto, se ha encontrado un grupo de estructuras, conocidas como vk-canales (Big K-channels, la raza калиевых canales de proteínas), que fueron los más activos, es en СХЯ.

El dr. meredith ha realizado estudios en ratones, cuyo calendario es totalmente opuesta a la humana - que duermen de día y despierto en la noche. Se encontró que el tv-canales están activos durante las horas de vigilia, que para los ratones tenían en plena noche; durante el día no trabajado.

El grupo de investigación ha estudiado como ratones normales y de organismos genéticamente modificados de manera que su actividad vk-canales, no se restringió. Luego, los investigadores anotaron a través de electrodos colocados en las neuronas СХЯ. En el cerebro genéticamente modificada, grupo de animales, donde los canales no sean objeto de la inactivación, se registró el nivel más bajo de la actividad neuronal, y esto se vincule con un largo de día бодрствованием. Y para los ratones, como usted recordará, es raro.

Los nuevos resultados, en cierto modo, son sorprendentes, por varias razones. Los investigadores no sabían que cualquier proceso fisiológico en el organismo, que se basa en la inactivación de bk-canales, se puede percibir como un mecanismo. Los científicos sabían cómo funcionan estos canales, pero no sabían exactamente cómo las neuronas utilizan este mecanismo para regular el sistema de codificación de la información en el cerebro. Este es el primer estudio que claramente ha demostrado que los detectados en el proceso determina el ritmo circadiano.






El ratón duermen de día, y vk-canales inhibieron. Los días de la inactivación determina la alta actividad de las neuronas СХЯ, lo que hace que los ratones de sumirse en el sueño. Por la noche vk-canales se activan, el lanzamiento de la corriente de iones potasio (K+), lo relativo a la actividad neuronal disminuye. Y esto, a su vez, hace que el ratón se despiertan y, por ejemplo, correr en la rueda. Esta relación entre la actividad neuronal y los ciclos de sueño/vigilia recuerda a sí misma en las personas, solamente un cambio, sucede lo contrario. Esquema: Andrea Meredith.

 

Anteriormente, los expertos ya sabían vk-canales como regulador de otras funciones fisiológicas. También son esenciales para la activación de los músculos y desempeñan un papel importante en el control de la presión arterial, la frecuencia cardíaca y de las funciones de la vejiga. Cerebrales de las funciones de estos canales fueron en la regulación de la excitabilidad de las neuronas, así como en el control de movimiento, el aprendizaje y la memoria. Así que si de repente canales de "fallen", clínicamente se manifiesta en forma de temblores, convulsiones, el desarrollo de la función de algo, y también problemas con el aprendizaje y la memoria.

"Sabíamos que el tv-canales son esenciales para muchas funciones. Pero ahora tenemos evidencia de que específicamente regulan el ciclo vigilia-sueño. Esto es muy interesante! ", señala el profesor de meredith.

Poco antes se creía que el cambio de día/noche en gran medida condicionada por el otro mecanismo es la cantidad de canales iónicos, que se encuentran en la superficie de las neuronas СХЯ. Pero resultó que este modelo es demasiado simplificada: lo más importante no es el número de canales, y el hecho de que se activan y "callan" en un momento determinado del día.

 

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El hallazgo tiene importancia clínica potencial. Profesor de meredith, señala que la nueva comprensión del mecanismo de inactivación podría utilizarse en la elaboración de medicamentos, destinados a la corrección de los ritmos circadianos. Así, un medicamento capaz de ajustar los problemas de sueño, para curar el síndrome del jet lag, trastorno afectivo estacional, así como el resto de patologías relacionadas con la violación de trabajo СХЯ.publicado

 

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Fuente: ai-news.ru/2016/04/povelitelem_sna_okazalsya_ionnyj_kanal_549330.html

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