Απολαύστε όνειρα; Δύο βασικά γονίδια μπορεί να είναι να ευχαριστήσουν. Μια νέα μελέτη σε ποντίκια διαπιστώνει ότι αυτά τα "γονίδια των ονείρων" είναι απαραίτητα για αυτή τη φάση του ύπνου, που φέρνει στους ανθρώπους bizarro-world όραμα να κάνουν μαθήματα γυμνασίου γυμνά γυμνά, χάνουν δόντια και πετούν πάνω στον αέρα.
Χωρίς τα γονίδια, που ονομάζονται Chrm 1 και Chrm 3, τα θηλαστικά δεν θα αισθανθούν ύπνο ταχείας κίνησης των ματιών (REM), κατά τη διάρκεια του οποίου ο εγκέφαλος είναι τόσο δραστήριος όσο είναι κατά την αφύπνιση, αλλά το σώμα παραλύεται. Η ανακάλυψη είναι σημαντική, σύμφωνα με τους ερευνητές, επειδή οι κακοί υπνηλία και οι ψυχιατρικές διαταραχές συνδέονται. Έτσι, η κατανόηση του βασικού ελέγχου του ύπνου στον εγκέφαλο θα μπορούσε να βελτιώσει τις φαρμακευτικές θεραπείες τόσο για τον ύπνο όσο και για τα ψυχιατρικά προβλήματα, δήλωσε ο ηγέτης της μελέτης Hiroki Ueda του Riken, ιαπωνικό ερευνητικό ινστιτούτο.
«Ο ήρεμος ύπνος είναι απαραίτητος για την ποιότητα της ανθρώπινης ζωής, ενώ κάποια βλάβη στον ύπνο μπορεί να οδηγήσει σε διάφορες δυσμενείς συνέπειες», δήλωσε ο Ueda σε ένα ηλεκτρονικό μήνυμα. Αλλά ο "μοριακός μηχανισμός παραμένει σε μεγάλο βαθμό αποκαλυπτικός, εμποδίζοντας την ανάπτυξη θεραπειών για ασθένειες που σχετίζονται με τον ύπνο."
Παράξενος κύκλος
Σε μια δεδομένη νύχτα, οι άνθρωποι περνούν από τον ύπνο μη REM και REM, οι οποίοι ορίζονται από διαφορετικά πρότυπα εγκεφαλικής δραστηριότητας. Κανείς δεν γνωρίζει τον ακριβή λόγο για αυτές τις διαφορετικές φάσεις ύπνου, αλλά τα προβλήματα με τον ύπνο REM έχουν συνδεθεί με την άνοια, τη νόσο του Parkinson και άλλες νευρολογικές διαταραχές. Ο κακός ύπνος γενικά συνδέεται με αυξημένο κίνδυνο αυτοκτονίας.
Αυτός είναι ο λόγος που η Ueda και οι συνεργάτες του ενδιαφέρονται να κατανοήσουν τα βασικά στοιχεία του τρόπου λειτουργίας του ύπνου. Οι επιστήμονες έχουν ήδη ανακαλύψει ότι η μετάβαση από μη REM σε ύπνο REM περιλαμβάνει έναν νευροδιαβιβαστή που ονομάζεται ακετυλοχολίνη. Υπάρχουν όμως 16 τύποι κυτταρικών υποδοχέων στον εγκέφαλο που μπορεί να συνδέσει η ακετυλοχολίνη και δεν ήταν καθόλου σαφείς, οι οποίοι ήταν απαραίτητοι για τον ύπνο REM και οι οποίοι ήταν περιττοί.
Για να ανακαλύψουν, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν την τεχνολογία CRISPR για να χτυπήσουν τα γονίδια αυτών των υποδοχέων ακετυλοχολίνης, ένα προς ένα, σε ποντίκια. Το CRISPR χρησιμοποιεί μια γενετική ακολουθία για να καθοδηγήσει ένα ένζυμο στο επιθυμητό τμήμα του DNA, όπου το ένζυμο στη συνέχεια κόβει την αλληλουχία, εμποδίζοντας το γονίδιο να εκφράζεται.
Χανω υπνο
Η μελέτη έδειξε αμέσως ότι μια οικογένεια υποδοχέων ακετυλοχολίνης, ο νικοτινικός τύπος, δεν είχε να κάνει με τον ύπνο. Τα ποντίκια που στερήθηκαν από αυτούς τους υποδοχείς κοιμήθηκαν περισσότερο ή λιγότερο σαν ποντίκια που τα είχαν.
Η άλλη οικογένεια, υποδοχείς μουσκαρινικής ακετυλοχολίνης, αποδείχθηκε πολύ πιο ενδιαφέρουσα. Συγκεκριμένα, η απώλεια δύο υποδοχέων που ονομάζονται Chrm1 και Chrm3 συντόμευσε τον ύπνο σχεδόν 3 ώρες την ημέρα. Η απώλεια είτε ενός από τους δύο υποδοχείς μειώνει και κατακερματίζει τον ύπνο REM ειδικά, ενώ επίσης μειώνει τον ύπνο μη REM. Και τα ποντίκια χωρίς υποδοχέα βασικά δεν είχαν καθόλου REM ύπνο.
Παραδόξως, τα ποντίκια χωρίς REM επέζησαν χωρίς αυτήν την ονειρική κατάσταση ύπνου, παρά τις υποθέσεις ότι ο ύπνος REM είναι απαραίτητος για την επιβίωση. Αυτή είναι μια ενδιαφέρουσα οδός για περαιτέρω έρευνα, είπε ο Ueda, αλλά θα μπορούσε να είναι μια ακούσια παρενέργεια της εργασίας με εργαστηριακά ζώα σε ένα τεχνητό περιβάλλον.
Τα "μεταλλαγμένα ποντίκια μπορούν να επιβιώσουν σε εργαστηριακή κατάσταση με πολλά τρόφιμα και χωρίς κανένα", δήλωσε ο Ουέντα στην Live Science. «Σε ένα άγριο περιβάλλον, αυτά τα γονίδια θα είναι σημαντικά για την επιβίωση των οργανισμών».
Η κατανόηση των ειδικών υποδοχέων που ελέγχουν τον ύπνο μπορεί να ενημερώσει νέες θεραπείες για ψυχιατρικές διαταραχές όπως η κατάθλιψη και η μετατραυματική διαταραχή άγχους, η οποία συχνά χαρακτηρίζεται από έντονους εφιάλτες, ανέφερε ο Ουέντα. Οι ερευνητές βρήκαν επιμέρους διαφορές στον τρόπο εργασίας των Chrm1 και Chrm 3, πρόσθεσε, οπότε η ομάδα ενδιαφέρεται να εξετάσει προσεχώς τι συμβαίνει όταν ενεργοποιούνται αυτοί οι υποδοχείς. Και επειδή η έρευνα έγινε σε ποντίκια, χρειάζεται περισσότερη δουλειά για να μελετηθεί πώς δουλεύουν αυτά τα γονίδια στον άνθρωπο.
"Αυτή η έρευνα μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό του μορίου του REM ύπνου και μπορεί να αποκαλύψει τους φυσιολογικούς ρόλους του REM ύπνου στις στενά συσχετιζόμενες ανώτερες γνωστικές λειτουργίες του, όπως η μάθηση και η μνήμη", ανέφερε ο Ueda.
