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Las neuronas de dopamina pueden regular nuestro reloj biológico

Los investigadores han identificado algunas de las células cerebrales que controlan el reloj interno de nuestro cuerpo. Los hallazgos proporcionan nuevos conocimientos sobre cómo responde el cuerpo humano al jet lag, así como a por qué es tan difícil apagar su programa favorito y dormir.
"Alternar y dormir" puede ser más difícil si nos dedicamos a una actividad placentera, sugiere una nueva investigación.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Virginia (UVA) en Charlottesville se propuso examinar los fundamentos neurológicos de nuestro llamado reloj biológico.

La frase "reloj biológico" se refiere al "centro" que controla los diferentes grupos de moléculas que interactúan que se encuentran en todo el cuerpo humano.

Estos diferentes grupos están controlados por un "reloj principal" principal que consiste en neuronas ubicadas en un área del cerebro llamada núcleo supraquiasmático (SCN). El SCN se encuentra en el hipotálamo del cerebro y consta de más de 20,000 neuronas.

La nueva investigación identifica neuronas adicionales que juegan un papel clave en la regulación de nuestros ritmos corporales. Específicamente, el nuevo estudio - publicado en la revista Biología actual - descubre que las neuronas productoras de dopamina tienen una conexión directa con la SCN del cerebro.

La dopamina es un neurotransmisor que controla la señalización de placer, el aprendizaje y el movimiento. También ayuda al cerebro a procesar las recompensas, así como a detectar cuándo hay comida o una pareja sexual disponible.

Aunque tiene profundas raíces biológicas, la actividad del reloj corporal también está regulada por estímulos externos, como la luz y la oscuridad.

Los nuevos hallazgos pueden ayudar a los investigadores a comprender mejor cómo los fenómenos como el desfase horario o el trabajo por turnos afectan el cuerpo, y para encontrar mejores terapias para estos efectos.

La investigación fue supervisada por Ali Deniz Güler, profesor de biología y neurociencia de la UVA, cuyo laboratorio fue el anfitrión del estudio, y el primer autor del artículo es Ryan Grippo, Ph.D. candidato y estudiante del Prof. Güler's.

Estudiando la señalización de dopamina en ratones

Grippo y su equipo examinaron dos grupos de ratones.

Un grupo se modificó genéticamente para tener un circuito de dopamina interrumpido, y el otro grupo se mantuvo como un grupo de control normal.

Más específicamente, el primer grupo de ratones tenía la señalización del receptor de dopamina dentro del SCN genéticamente desactivado, es decir, no había comunicación entre las neuronas dopaminérgicas en el llamado área ventral tegmental (VTA) del cerebro y el SCN.

Luego, los investigadores alteraron los horarios de luz de los dos grupos de ratones en 6 horas, recreando las condiciones del jet lag.

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El grupo de ratones genéticamente modificados fue mucho más lento para adaptarse al cambio de horario en comparación con sus contrapartes de control. Esto indicó a los investigadores que la señalización de dopamina entre el VTA y el SCN es necesaria para la regulación del ritmo circadiano.

Debido al papel de la dopamina en el procesamiento de las recompensas, estos hallazgos ofrecen información única sobre cómo funciona el reloj biológico.

Refiriéndose a las fortalezas y limitaciones del estudio, dijo el profesor Güler Noticias médicas hoy:

"Hemos utilizado tecnologías genéticas y de actuadores que nos permitieron controlar la expresión del receptor de dopamina que se expresa en [SCN], así como la actividad de las neuronas que expresan el receptor específicamente. Este enfoque múltiple es lo que permite nosotros para descubrir la conexión largamente buscada que se ha perdido anteriormente ".

Sin embargo, el investigador señaló que se necesita más trabajo para determinar "la importancia etológica precisa de esta conexión tanto en el sistema modelo [del estudio] (ratón) y otros mamíferos".

Las "actividades gratificantes" afectan el reloj corporal

El nuevo estudio puede ayudar a explicar por qué parece particularmente difícil ir a la cama temprano cuando estamos viendo nuestro programa de televisión favorito. Como explica el Prof. Güler:

Esto muestra que cuando participamos en actividades gratificantes como comer, estamos afectando inadvertidamente nuestros ritmos biológicos [...]. Es posible que hayamos encontrado el eslabón perdido de cómo las cosas placenteras y el sistema circadiano se influyen mutuamente ".

Prof. Ali Deniz Güler

El Prof. Güler comenta más sobre la importancia de los hallazgos, diciendo:

"Los científicos han estado trabajando durante décadas para ayudar al sistema circadiano del cuerpo a volver a sincronizarse fácilmente con el trabajo variable y los horarios de comidas y vuelos en múltiples zonas horarias".

"Aunque se ha pensado que el sistema circadiano y el sistema dopaminérgico [interactúan], la naturaleza de esta interacción ha sido bastante elusiva hasta nuestro descubrimiento", dijo el profesor Güler. MNT.

"Encontrar esta conexión entre las neuronas productoras de dopamina y el centro circadiano nos permite apuntar a estas neuronas con terapias que podrían proporcionar un alivio de los síntomas para los viajeros y los trabajadores por turnos en particular, y posiblemente las personas con insomnio", dice.

El Prof. Güler no solo tiene la esperanza de que los hallazgos den lugar a nuevos fármacos para estas patologías, sino que también cree que los hallazgos proporcionan información sobre una gama completa de condiciones.

"Creemos que tenemos una nueva percepción de cómo los comportamientos del sistema circadiano, como el sueño, se ven afectados por patologías dopaminérgicas como la enfermedad de Parkinson, TDAH, etc. También estamos interesados ??en comprender cómo el sistema circadiano a cambio afecta estas patologías", el investigador principal nos dijo.

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