Cómo nos paraliza el cerebro mientras dormimos

 

Investigadores de la Universidad de Tsukuba en Japón han descubierto un grupo de neuronas en el tronco encefálico del ratón que suprimen los movimientos no deseados durante el sueño de movimientos oculares rápidos.

Autor/a: Shuntaro Uchida, Shingo Soya, Yuki C. Saito, Arisa Hirano, Keisuke Koga, Makoto Tsuda, Manabu Abe, Kenji Sakimura and Takeshi Sakurai 

Fuente: Journal of Neuroscience JN-RM-0688-20; DOI: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0688-20.2020 A discrete glycinergic neuronal population in the ventromedial medulla that induces muscle atonia during REM sleep and cataplexy in mice

UNIVERSIDAD DE TSUKUBA Tsukuba, Japón

Nos reímos cuando vemos que Homer Simpson se queda dormido mientras conduce, mientras está en la iglesia e incluso mientras opera el reactor nuclear. Sin embargo, en realidad, la narcolepsia, la cataplejía y el trastorno del comportamiento del sueño con movimientos oculares rápidos (REM) son enfermedades graves relacionadas con el sueño. Investigadores de la Universidad de Tsukuba dirigidos por el profesor Takeshi Sakurai han encontrado neuronas en el cerebro que vinculan los tres trastornos y podrían proporcionar un objetivo para los tratamientos.

El sueño REM se correlaciona cuando soñamos. Nuestros ojos se mueven hacia adelante y hacia atrás, pero nuestros cuerpos permanecen quietos. Esta casi parálisis de los músculos mientras se sueña se llama atonía REM y no existe en personas con trastorno de conducta del sueño REM. En lugar de estar quietos durante el sueño REM, los músculos se mueven, a menudo yendo tan lejos como para levantarse y saltar, gritar o golpear.

Sakurai y su equipo se propusieron encontrar las neuronas en el cerebro que normalmente previenen este tipo de comportamiento durante el sueño REM. Trabajando con ratones, el equipo identificó un grupo específico de neuronas como posibles candidatos. Estas células estaban ubicadas en un área del cerebro llamada médula medial ventral y recibían información de otra área llamada núcleo tegmental sublaterodorsal o SLD. “La anatomía de las neuronas que encontramos coincidía con lo que sabemos”, explica Sakurai. “Estaban conectados a neuronas que controlan los movimientos voluntarios, pero no a las que controlan los músculos de los ojos u órganos internos. Es importante destacar que eran inhibitorias, lo que significa que pueden prevenir el movimiento muscular cuando están activas”.

Cuando los investigadores bloquearon la entrada de estas neuronas inhibitorias, los ratones comenzaron a moverse durante el sueño, como alguien con un trastorno del comportamiento del sueño REM.

• La narcolepsia, como lo demuestra Homer Simpson, se caracteriza por quedarse dormido repentinamente en cualquier momento del día, incluso a mitad de frase (le diagnosticaron narcolepsia).
   
• La cataplejía es una enfermedad relacionada en la que las personas pierden repentinamente el tono muscular y colapsan. Aunque están despiertos, sus músculos actúan como si estuvieran en sueño REM.

Sakurai y su equipo sospecharon que las neuronas especiales que encontraron estaban relacionadas con estos dos trastornos. Probaron su hipótesis utilizando un modelo de narcolepsia de ratón en el que el chocolate podría desencadenar ataques catapléxicos. “Descubrimos que silenciar la médula medial de SLD a ventral redujo el número de episodios catapléxicos”, dice Sakurai. En general, los experimentos mostraron que estos circuitos especiales controlan la atonía muscular tanto en el sueño REM como en la cataplejía.

“Las neuronas glicinérgicas que hemos identificado en la médula medial ventral podrían ser un buen objetivo para las terapias farmacológicas para personas con narcolepsia, cataplejía o trastorno del comportamiento del sueño REM”, dice Sakurai. “Los estudios futuros tendrán que examinar cómo las emociones, que se sabe que desencadenan la cataplejía, pueden afectar a estas neuronas”.

Significado Identificamos una población de neuronas glicinérgicas en la médula ventral que desempeña un papel importante en la inducción de atonía muscular durante el sueño de movimientos oculares rápidos (REM).Envía proyecciones axonales casi exclusivamente a las motoneuronas en la médula espinal y el tronco encefálico, excepto a aquellas que inervan los músculos extraoculares, mientras que otras neuronas glicinérgicas en la misma región también envían proyecciones a otras regiones, incluidos los núcleos monoaminérgicos. Además, estas neuronas reciben entradas directas de varias regiones del tallo cerebral, incluidas las neuronas glutamatérgicas en el núcleo tegmental sublaterodorsal. El silenciamiento genético de esta vía resultó en un sueño REM sin atonía y una disminución de la cataplejía cuando se aplicó a ratones narcolépticos. Este trabajo identificó una población neuronal involucrada en la generación de atonía muscular durante el sueño REM y la cataplejía.