SE NECESITAN DOS GENES:
TARANIS Y QUINASA DEPENDIENTE DE CICLINA 1
LA MAYORÍA DE LAS
PERSONAS necesita de
siete a ocho horas de sueño cada noche para funcionar bien, pero algunas parecen necesitar dormir
mucho menos sueño y esa diferencia se debe, en gran parte, a LA VARIABILIDAD GENÉTICA. Ahora
una investigación publicada en «Current Biology» demuestra que se
necesitan dos genes, originalmente conocidos por su regulación de la división
celular, para el sueño normal en modelos de mosca del sueño: taranis
y quinasa dependiente de ciclina 1 (Cdk1).
«Hay muchos cosas que no entendemos sobre el sueño,
especialmente cuando se trata de la maquinaria de la proteína que inicia el
proceso en el nivel celular», señala Kyunghee Kohprofesor, del Instituto Farber de
Neurociencias de la Universidad Thomas Jefferson (EE.UU.). «Nuestra investigación dilucida
una nueva vía molecular y una nueva área del cerebro que juegan un papel en el
control de cuánto tiempo dormimos», añade.
PROTEÍNA CLAVE
Los investigadores examinaron miles de linajes de moscas
mutantes y encontraron una mutante, llamada taranis, que dormía mucho menos que
las normales. A través de una serie de experimentos genéticos y bioquímicos,
los autores rastrearon cómo taranis interactuaba con otras proteínas y vieron
que taranis se unía a una conocida proteína reguladora del sueño llamada
ciclina A. Sus datos sugieren que taranis y ciclina A crean una máquina
molecular que inactiva Cdk1, cuya función normal es suprimir el sueño y
promover la vigilia.
Investigaciones anteriores ya han demostrado que la ciclina A
se expresa en un pequeño número de neuronas incluyendo UN GRUPO DE SIETE
NEURONAS EN CADA LADO DEL CEREBRO. Koh y sus colegas mostraron que estas neuronas se encuentran en un área del cerebro de la mosca que
se corresponde con el hipotálamo humano -uno de los centros de sueño del cerebro
humano-.
¿EN HUMANOS?
Estos científicos vieron una reducción del sueño en general
cuando se bloqueó taranis sólo en estas 14 neuronas y cuando estas mismas
neuronas se activan. «Creemos que esto puede ser un centro de
excitación en el cerebro de la mosca que taranis ayuda a inhibir durante el
sueño», afirma Koh.
Aunque la proteína taranis tiene un primo humano, llamado la
familia Trip-Br de los reguladores de la transcripción, todavía no
está claro si un sistema similar está presente en los seres humanos. Sin
embargo, el doctor Koh y su equipo planea ahora investigar las
señales que activan taranis y las proteínas de la quinasa Cdk1 que actúan para
evitar el sueño.
EL SUEÑO FACILITA LA
RETENCIÓN DE LA MEMORIA
Dormir suprime la actividad de unas células nerviosas que
promueven el olvido
Un nuevo estudio del campus del Instituto de Investigación
Scripps (TSRI, por sus siglas en inglés) en Florida, Estados Unidos, integra la
neurociencia y la investigación psicológica para revelar cómo EL
SUEÑO ES MÁS COMPLEJO DE LO QUE SE CREE. La nueva investigación,
publicada en la edición digital de la revista Cell, muestra en modelos animales
que DORMIR
SUPRIME LA ACTIVIDAD DE CIERTAS CÉLULAS NERVIOSAS QUE PROMUEVEN EL OLVIDO,
asegurando que al menos algunos recuerdos durarán.
«Muchos científicos
han tratado de averiguar CÓMO APRENDEMOS
y cómo nuestros RECUERDOS SE VUELVEN
ESTABLES --explica el autor principal del estudio, Ron Davis, presidente
del Departamento de Neurociencias de TSRI--. Pero se ha prestado mucha menos
atención al OLVIDO, QUE ES UNA FUNCIÓN
FUNDAMENTAL PARA EL CEREBRO y potencialmente tiene profundas
consecuencias para el desarrollo de terapias de la memoria. Nuestro
estudio combina la neurociencia del olvido, es decir, LOS MECANISMOS CEREBRALES QUE
LLEVAN A OLVIDAR, Y LA PSICOLOGÍA DE OLVIDAR EN UNA IMAGEN INTEGRADA».
Los primeros estudios de la psicología sugieren que el sueño
facilita la retención de la memoria al detener la interferencia causada por la
actividad mental y de comportamiento. Es decir, el sueño aísla esencialmente
el cerebro de todos los estímulos que pueden interferir con el almacenamiento
de la memoria. Por otra parte, la investigación en neurociencias
sugiere que EL SUEÑO FACILITA LA RETENCIÓN DE LOS RECUERDOS mediante
la mejora de la estabilidad de la memoria o lo que se llama consolidación.
LOS BENEFICIOS DEL
SUEÑO
El nuevo estudio en animales de experimentación revela los
fundamentos biológicos de los estudios de psicología anteriores, señalando a la
actividad del neurotransmisor dopamina. La actividad dopaminérgica es conocida
por regular diversos tipos de «plasticidad», LA CAPACIDAD DEL CEREBRO PARA
CAMBIAR EN RESPUESTA DIRECTA A LA FORMACIÓN DE APRENDIZAJE Y LA MEMORIA.
Esta capacidad incluye olvidar también.
El trabajo muestra que EL
AUMENTO DEL SUEÑO, ya sea con un
medicamento para fomentar el sueño o por estimulación genética del circuito
neural del sueño, disminuye la actividad de señalización por la dopamina,
mientras que al mismo tiempo mejora la retención de recuerdos. Por el
contrario, el aumento de la excitación estimula la señalización de la dopamina
y acelera el olvido. Esta actividad
de la señal no es constante, sino que está directamente relacionada con el
nivel de excitación del animal.
«Nuestros resultados suman evidencia convincente para apoyar
el modelo de que el sueño reduce la señal de olvido en el cerebro, manteniendo
así los recuerdos intactos --destaca Davis--. A medida que progresa el sueño a niveles más profundos, las neuronas
de dopamina se vuelven menos reactivas a los estímulos y ESTO CONDUCE A RECUERDOS MÁS ESTABLES».
Los autores subrayan que los efectos del sueño sobre la
consolidación de la memoria y el
olvido pueden funcionar en paralelo y de forma independiente el uno del otro o,
de manera más intrigante, en serie de una forma dependiente, con LA REDUCCIÓN DEL OLVIDO COMO UN REQUISITO
PREVIO PARA LA CONSOLIDACIÓN FACILITADA POR EL SUEÑO.
«Todos sabemos que el sueño nos ayuda a recordar --apunta el
investigador asociado Jacob A. Berry, primer autor del estudio y miembro del
laboratorio de Davis--. Hemos puesto de manifiesto que una de las maneras en
las que el sueño protege un nuevo recuerdo es calmando la actividad de las
neuronas de dopamina que causan olvido. Puesto que los animales de laboratorio
y humanos comparten la necesidad de sueño, así como muchos mecanismos genéticos
y circuitos de aprendizaje y recuerdos subyacentes, nuestros hallazgos pueden
arrojar luz sobre los mecanismos que subyacen a la interacción entre el sueño y
la memoria en los seres humanos».
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