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Colmare il divario per la visione: buoni progressi compiuti, ma c’è ancora molta strada da fare

Figura 1: le sinapsi GABAergiche, ma non le sinapsi dopaminergiche, sui neuroni dFSB mostrano un’attività sensibile alla temperatura. Credito: Professor Chunghun Lim, UNIST

La qualità e il riposo del tuo sonno sono fortemente influenzati dalle condizioni ambientali, come rumore, luce, umidità e assunzione di sostanze nutritive. Inoltre, la temperatura del nostro ambiente circostante è un altro fattore importante che influenza la quantità e la qualità del sonno. Un recente studio, che spiega la relazione tra la temperatura ambiente e la qualità del sonno, ha attirato l’attenzione del mondo accademico.

Un gruppo di ricerca, guidato dal professor Chunghun Lim della School of Life Sciences dell’UNIST, è riuscito a svelare il principio alla base del cambiamento dei modelli di sonno, in base alla temperatura ambiente , attraverso l’uso della Drosophila come modello di sonno. In altre parole, la giunzione neuronale (sinapsi) tra i neuroni regolatori del sonno che invia e riceve segnali, utilizzando GABA (Gamma-Amino Butyric Acid), il principale neurotrasmettitore inibitorio nel cervello, scompare quando la temperatura aumenta , e quindi cambia il sonno modello.

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Durante le ondate di caldo estremo, le persone tendono a provare sonnolenza durante il giorno e hanno difficoltà ad addormentarsi di notte. La drosofila, allo stesso modo, è meno attiva durante il giorno in ambienti caldi e non dorme bene di notte. Per trovare il principio neurofisiologico di questo fenomeno, il team di ricerca ha coltivato i moscerini della frutta geneticamente modificati a temperatura, simile alle calde giornate estive, e ha osservato i loro schemi di sonno.

I moscerini della frutta usati nell’esperimento hanno la mutazione nel gene Shaker (Sh). La proteina prodotta da questo gene crea un percorso attraverso il quale gli ioni di potassio (K?) passano nel cervello. Se questa proteina è carente, attiva eccessivamente le cellule nervose per sopprimere il sonno. Dopo tutto, i moscerini della frutta mutanti dormono meno di altri moscerini della frutta .

Tuttavia, anche quando lo stesso tipo di mosca della frutta veniva coltivato in ambienti caldi, la soppressione del sonno non appariva. Lo studio ha rilevato che questo fenomeno è dovuto alla scomparsa del legame tra dFSB (neurone dorsale a forma di ventaglio) e il neurotrasmettitore inibitorio GABA.

Nello studio, il team di ricerca ha dimostrato che i neuroni GABAergici che esprimono Shaker (Sh), proiettati sul corpo a ventaglio dorsale (dFSB), regolano i comportamenti del sonno adattivi alla temperatura nella Drosophila. La perdita della funzione Sh ha soppresso il sonno a bassa temperatura, mentre la luce e l’alta temperatura hanno cooperato con effetti Sh sul sonno. Deplezione di Sh nei neuroni GABAergici mutanti Sh parzialmente fenocopiati.

“Il nostro studio stabilisce un percorso genetico che costituisce la trasmissione del GABA sensibile alla temperatura al locus neurale che promuove il sonno e genera plasticità neurale alla base dell’organizzazione adattativa dell’architettura del sonno”, afferma il professor Lim. “Conoscere i cambiamenti nei modelli di sonno, causati dal letargo primaverile e dalle ondate di caldo, ci aiuterà a risolvere meglio o a curare i disturbi del sonno”.


Ulteriori informazioni: Ji-hyung Kim et al. Lo Shaker del canale del potassio voltaggio-dipendente promuove il sonno tramite la trasmissione GABA termosensibile, Communications Biology (2020). DOI: 10.1038 / s42003-020-0902-8

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