Cómo las células cerebrales sensibles a la luz nos mantienen despiertos

Científicos estadounidenses han encontrado un grupo de células cerebrales que controlan si la luz nos despierta (o no). Sugieren que las células dependen de un neurotransmisor para decirles si deberían estar activos o no en respuesta a la luz. Puede leer sobre su estudio en la edición del 26 de octubre de The Journal of Neuroscience .
La luz brillante nos despierta y hace que sea más fácil mantenerse despierto. De hecho, además de despertarnos, también se sabe que la luz muy brillante actúa como un antidepresivo. Por otro lado, la oscuridad nos hace sentir somnolientos: es una de las razones por las que las personas usan máscaras antes de acostarse, para ayudarlas a dormir y para no despertarse si se enciende la luz.
Ahora los investigadores de la Universidad de California en Los Angeles (UCLA) han identificado un grupo de neuronas que nos despiertan cuando hay luz.
Las células sensibles a la luz en cuestión se encuentran en el hipotálamo, un área en la base del cerebro responsable del sueño y también en otras cosas como controlar el sistema nervioso autónomo, la temperatura corporal, el hambre, la sed y la fatiga.
El autor principal Jerome Siegel, profesor de psiquiatría en el Instituto Semel de Neurociencia y Conducta Humana en UCLA, y sus colegas, descubrieron que las células liberan hipocretina, un neurotransmisor, que parece desempeñar un papel clave en el proceso de mantenernos despiertos.
Los ratones que no tenían hipocretina no podían permanecer despiertos a la luz, mientras que las células cerebrales sensibles a la luz de los que sí lo hicieron eran activos a la luz, pero inactivos en la oscuridad cuando los ratones estaban despiertos.
El equipo había descubierto anteriormente que la narcolepsia, un trastorno del sueño que causa somnolencia excesiva y frecuentes ataques de sueño durante el día, y la somnolencia asociada con la enfermedad de Parkinson, fueron causados ??por la pérdida de hipocretina, pero no estaba claro si el neurotransmisor también jugó un papel en la función cotidiana normal.
Siegel, quien también es jefe de investigación de neurobiología en el Centro Médico de Asuntos de Veteranos de Sepulveda en Mission Hills, California, y miembro del Instituto de Investigación Cerebral de la UCLA, dijo a la prensa:
"Este hallazgo actual explica el trabajo previo en humanos que descubrió que los narcolépticos carecen de la respuesta excitante a la luz, a diferencia de otros individuos con el mismo sueño, y que tanto los narcóticos como los pacientes con Parkinson tienen una mayor tendencia a deprimirse en comparación con otros con enfermedades crónicas".
Mientras que estudios previos habían explorado cómo se comporta la hipocretina en roedores, ninguno había analizado las fases clara y oscura juntas (los ratones normalmente duermen cuando hay luz y están activos cuando está oscuro). Además, esos estudios solo tenían a los roedores haciendo una tarea.
Para este estudio, Siegel y sus colegas compararon dos grupos de ratones: uno tenía su hipocretina genéticamente "noqueada" (ratones KO), y la otra no, estos eran los ratones normales, o de tipo salvaje (WT).
Luego observaron los dos grupos durante las fases de luz y oscuridad, mientras llevaban a cabo una serie de tareas.
Para su sorpresa, descubrieron que los ratones knockout (KO) solo tenían problemas para obtener recompensas positivas durante la fase ligera: su aprendizaje se veía afectado.
Los investigadores dijeron que la hipocretina en las neuronas sensibles a la luz de los ratones WT aseguraba que podían trabajar al máximo para recompensas positivas durante la fase de luz, a diferencia de sus compañeros de camada KO.
Pero cuando estaba oscuro, los ratones KO aprendieron a la misma velocidad que sus contrapartes de WT. Esto fue porque la hipocretina solo funciona en respuesta a la luz, por lo que los ratones KO no estaban en desventaja.
Siegel dijo que sus hallazgos sugieren aumentar las neuronas sensibles a la luz con hipocretina, por ejemplo, administrándola, aumenta la respuesta de excitación inducida por la luz. Y a la inversa, bloquear la acción de la hipocretina en las células, por ejemplo, administrando bloqueadores del receptor, induce el sueño.
"La administración de hipocretina también puede tener propiedades antidepresivas, y su bloqueo puede aumentar las tendencias hacia la depresión. Por lo tanto, creemos que este trabajo tiene implicaciones para tratar los trastornos del sueño y la depresión", agregó.
Escrito por Catharine Paddock PhD

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