Perché la luce ci tiene svegli e l’oscurità ci rende sonnolenti?

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Un nuovo studio ha trovato una proteina nel cervello che risponde alla luce e all’oscurità. Molti di noi hanno sentito che andare a dormire quando è scuro all’aperto è sano, come luce e oscurità influenzano il nostro ritmo circadiano. Ma come esattamente la luce influenza il nostro ciclo di sonno-veglia? Una nuova ricerca potrebbe aver trovato parte della risposta. Ora in estate, quelli di noi che vogliono dormire dopo le 6 del mattino avranno bisogno di un buon paio di tende; La luce tende a svegliarci. Ma perché questo accade?

La maggioranza di noi sa che la luce gioca un ruolo nella regolazione del nostro ritmo circadiano, ma come la luce influenza direttamente il sonno è poco compreso. I ricercatori del California Institute of Technology (Caltech) di Pasadena hanno esaminato l’effetto della luce sul sonno. Prof. Prober spiega la motivazione dietro la sua ricerca, dicendo: “I ricercatori avevano precedentemente identificato gli occhi fotorecettori necessari per l’effetto diretto della luce sulla veglia e sul sonno. Ma volevamo sapere come il cervello utilizza queste informazioni visive per influenzare dormire.”

Per ottenere le loro risposte, Prof. Prober e la squadra hanno scelto di esaminare i pesci zebra, che sono animali che hanno un pattern di sonno / veglia simile a quello dell’uomo e il cui sistema visivo è trasparente, consentendo ai ricercatori di scattare immagini dei loro neuroni in un -invasivo. Il primo autore degli esperimenti ha usato i pesci zebra che sono stati geneticamente modificati per esprimere una certa proteina, chiamata prokineticin 2 (Prok2), in eccesso. I ricercatori hanno scoperto che i pesci zebra che avevano esagerato l’espressione Prok2 tendevano a dormire durante il giorno e rimanevano in su durante la notte.

È interessante notare che questo non sembra dipendere dal regolare ritmo circadiano del pesce. Invece, l’effetto è stato influenzato esclusivamente dal fatto che le luci siano state accese o disattivate attorno a loro. I risultati degli esperimenti indicano che Prok2 può inibire l’effetto di veglia che la luce ha normalmente, così come l’effetto di induzione del sonno dall’oscurità. Successivamente, gli scienziati hanno indotto mutazioni genetiche sia nel Prok2 e nel suo recettore del pesce zebra, per vedere come questi potrebbero influenzare il pattern di sonno-controllo controllato dalla luce.

Hanno trovato che il pesce zebra ha sviluppato “difetti di sonno leggermente dipendenti”. Per esempio, i pesci con un recettore Prok2 mutato tendevano ad essere più attivi quando le luci erano accese e meno quando erano fuori – che è l’opposto di quello che era stato notato in precedenza nei pesci con eccesso di Prok2 ma funzionali recettori Prok2. Infine, gli scienziati hanno deciso di indagare se la luce per regolare il sonno abbia bisogno di altre proteine che inducono il sonno nel cervello.

I ricercatori hanno scoperto che i livelli eccessivi di Prok2 hanno anche aumentato i livelli di galanin, che è un neuropeptide trovato nell’ipotalamo anteriore del cervello (che svolge un ruolo chiave nella regolazione del sonno). Sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere l’interazione tra i geni e i neuroni nell’uomo e per verificare se il neuropeptide Prok2 abbia lo stesso effetto nell’uomo o meno. Se ulteriori ricerche determinano che le proteine si comportano allo stesso modo nel cervello umano, questo studio potrebbe aprire la strada a nuovi farmaci che inducono il sonno o la veglia.

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