Por que a luz nos mantém acordados e as trevas nos deixam com sono?
Muitos de nós já ouvimos dizer que dormir quando está escuro lá fora é saudável, pois a luz e as trevas influenciam nosso ritmo circadiano. Mas como exatamente a luz afeta nosso ciclo de vigília do sono? Novas pesquisas podem ter encontrado parte da resposta.
Agora que o verão chegou, aqueles que querem dormir depois das seis da manhã precisam de um bom par de persianas; a luz tende a nos acordar. Mas por que isso acontece?
A maioria de nós sabe que a luz desempenha um papel na regulação do ritmo circadiano, mas como a luz afeta diretamente o sono é pouco compreendido. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) em Pasadena começaram a examinar o efeito da luz no sono.
O investigador principal da nova pesquisa – publicada na revista Neuron – é David Prober, professor de biologia da Caltech.
O professor Prober explica a motivação por trás de sua pesquisa, dizendo: “Os pesquisadores já haviam identificado os fotorreceptores nos olhos necessários para o efeito direto da luz na vigília e no sono. Mas queríamos saber como o cérebro usa essa informação visual para afetar o sono. ”
Para obter suas respostas, o Prof. Prober e a equipe optaram por examinar o peixe-zebra, que são animais que têm um padrão de sono / vigília semelhante ao dos seres humanos e cujo sistema visual é transparente, permitindo que os pesquisadores tirem imagens de seus neurônios maneira invasiva.
A primeira autora Wendy Chen conduziu os experimentos. Ela usou peixe-zebra geneticamente modificado para expressar uma certa proteína, chamada procineticina 2 (Prok2), em excesso.
Os pesquisadores descobriram que o peixe-zebra que havia superexpresso o Prok2 tendia a dormir durante o dia e a ficar acordado durante a noite.
Curiosamente, isso não parecia depender do ritmo circadiano regular do peixe. Em vez disso, o efeito foi influenciado exclusivamente pelo fato de as luzes serem ligadas ou desligadas ao seu redor.
Os resultados das experiências indicam que o Prok2 pode inibir o efeito de vigília que a luz normalmente tem, bem como o efeito indutor do sono da escuridão.
Em seguida, os cientistas induziram mutações genéticas no Prok2 do peixe-zebra e em seu receptor, para ver como elas afetariam o padrão de vigília do sono controlado por luz.
Eles descobriram que o peixe-zebra desenvolveu “defeitos do sono dependentes de luz”. Por exemplo, peixes com um receptor Prok2 modificado tendem a ser mais ativos quando as luzes estão acesas e menos quando estão apagadas – o que é o oposto do que havia sido observado anteriormente em peixes com receptores Prok2 excessivos, mas funcionais, Prok2.
Finalmente, os cientistas começaram a investigar se a luz, para regular o sono, precisava de outras proteínas indutoras de sono no cérebro.
Os pesquisadores descobriram que níveis excessivos de Prok2 também aumentaram os níveis de galanina, que é um neuropeptídeo encontrado no hipotálamo anterior do cérebro (que desempenha um papel fundamental na regulação do sono).
São necessárias mais pesquisas para entender a interação promotora do sono entre genes e neurônios em humanos, bem como investigar se o neuropeptídeo Prok2 tem ou não o mesmo efeito em humanos.
Se mais pesquisas determinarem que as proteínas se comportam de maneira semelhante no cérebro humano, este estudo poderá abrir caminho para novos medicamentos que induzam o sono ou a vigília.
O professor David Prober acrescenta: “Embora animais diurnos, como o peixe-zebra, passem a maior parte do tempo dormindo à noite e acordados durante o dia, eles também tiram sonecas durante o dia e ocasionalmente acordam à noite, semelhante a muitos seres humanos”.
“Os resultados do nosso estudo sugerem que os níveis de Prok2 desempenham um papel crítico na definição do equilíbrio correto entre sono e vigília durante o dia e a noite. “
Prof. David Prober
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