Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

I ricercatori azzerano dentro sul gene di sonno

Azzerando dentro sui meccanismi cellulari di sonno, ricercatori di memoria all'università di facoltà di medicina di Wisconsin hanno identificato per la prima volta una singola mutazione genetica che ha un effetto potente sul lasso di tempo di frutta di sonno delle mosche.

Nel suo stato normale, il gene della drosofila (mosca di frutta), chiamato Shaker, produce un canale ionico che gestisce il flusso di potassio nelle celle, un trattamento che pregiudica criticamente, tra l'altro, l'attività elettrica in neuroni. Una manciata di studi recenti suggerisce che i canali del potassio egualmente siano compresi nella generazione di sonno in esseri umani.

Riferito nell'emissione del 28 aprile della natura, i punti d'individuazione agli approcci novelli a trattare le irregolarità di sonno dentro essere-dalla promozione del sonno ristoratore a prolungare veglia.

“Questa ricerca offre la possibilità di sviluppare una nuova classe di composti che potrebbero pregiudicare i canali del potassio nel cervello piuttosto che altri sistemi chimici del cervello mirati a corrente,„ dice il Dott. Chiara Cirelli, assistente universitario dell'autore principale della psichiatria alla facoltà di medicina di UW.

Il professor Barry Ganetsky, probabilmente l'esperto della genetica diUW-Madison nel mondo sul gene dell'agitatore, era un collaboratore sullo studio. Il Dott. Giulio Tononi, professore della facoltà di medicina di UW della psichiatria, era l'autore senior sul documento.

La maggior parte del sonni della gente sette - otto ore un la notte e se sono privati di sonno, la loro prestazione conoscitiva soffrono notevolmente. Tuttavia, alcuna gente fa bene con appena tre o quattro ore del tratto di sonno-un che sembra funzionare in famiglie.

“Abbiamo voluto determinare quali geni sono alla base di questo fenomeno per fare luce sui meccanismi e sulle funzioni di sonno,„ Tononi diciamo.

Lo studio di Wisconsin mette a fuoco sui fattori di cui la durata di sonno di controllo rispetto alla sincronizzazione quando il sonno accade, che è regolamentato dal sistema circadiano, Tononi nota. “I meccanismi molecolari chiave che gestiscono la sincronizzazione circadiana del sonno sono capiti bene, ma i dettagli circa il meccanismo omeostatico che regolamenta la quantità di sonno sono stati poco chiari,„ dice.

In una ricerca quadriennale e giorno e notte, ricercatori ha schermato 9.000 mosche di frutta mutate, molte di loro hanno fornito dal laboratorio di Ganetsky ed hanno trovato una riga loro che un terzo dormito della quantità di mosche normali. Metta da parte a parte una serie di prove, le mosche di breve sonno, nominate minisleep (mns), sono stati trovati per eseguire normalmente e non sono sembrato essere alterato tramite la privazione di sonno. I mns vola, tuttavia, abbia durate di scarsità.

A seguito della prova, i ricercatori hanno notato l'agitazione nei cosciotti delle mosche come gli insetti recuperati dall'anestesia. L'osservazione piombo il gruppo mettere a fuoco sul gene dell'agitatore, che produce questo effetto. Tuttavia, il processo principale dell'agitatore in mosca-e nel suo equivalente in esseri umani--è gestire l'eccitabilità delle membrane cellulari.

Analisi genetica delle mosche dei mns, condotta da Daniel Bushey, un collega post-dottorato che lavora con il gruppo di Tononi, rivelatore che i loro geni dell'agitatore hanno contenuto una singola mutazione dell'amminoacido. A causa della mutazione, un canale ionico funzionale non potrebbe essere formato sulla membrana cellulare ed il potassio quindi non potrebbe attraversarlo.

Quando i ricercatori in primo luogo hanno esaminato le mosche con il gene dell'agitatore, hanno trovato che alcune di loro con altre mutazioni erano traversine normali. Ma queste mosche si sono trasformate in in brevi traversine quando i ricercatori hanno eliminato i modificatori genetici dal loro genoma.

“Questo ci ha detto che che le forze genetiche spingono duro contro questo fenotipo per renderla inefficace,„ Cirelli dice. “Essere una breve traversina non è probabilmente una buona cosa. Sappiamo che la mutazione dei mns pregiudica la mortalità, ma non siamo sicuri come.„

Negli studi più iniziali, il gruppo di Tononi ha scoperto che le mosche di frutta, infatti, dormono.

“Più comportamenti esaminiamo, in termini di sonno, di più che troviamo che il sonno nelle mosche di frutta siamo molto, molto simile a sonno in mammiferi,„ Cirelli dice.

Come gli esseri umani, le mosche di frutta generalmente sono calme ed immobili per fra sei e 12 ore ogni notte e perdono la maggior parte della loro capacità di rispondere agli stimoli, i ricercatori hanno trovato. Una volta sfavoriti di sonno, gli esseri umani e le loro controparti alate rimbalzano sulla seguente notte dormendo più lungamente e più profondamente. Le mosche egualmente dormono di più nella loro gioventù che più successivamente nella vita, quando il loro sonno è spezzettato, come con gli esseri umani.

In altri studi, gli scienziati egualmente hanno osservato che la caffeina ha gli stessi effetti di stimolazione su sonno della mosca e dell'essere umano e che i simili geni sono espressi in entrambe le specie quando sono svegli ed addormentati. Il gruppo di Tononi egualmente ha condotto gli elettroencefalogrammi sulle mosche ed ha trovato la prova degli stessi cambiamenti elettrofisiologici che accadono durante il sonno e la veglia di in esseri umani.

“I cambiamenti elettrici in esseri umani sembrano differenti che fanno in mosche perché i nostri cervelli sono organizzati diversamente,„ Cirelli dicono. “Ma gli elettroencefalogrammi hanno mostrato i cambiamenti elettrofisiologici significando che le mosche erano addormentate e sveglie.„

In mammiferi l'marchio di garanzia dei prodotti dei cambiamenti ondeggia, o oscillazioni dei gruppi di neuroni, individuati facilmente dall'elettroencefalogramma. Le onde sono più lente durante il sonno profondo e più veloci durante il risveglio dei periodi. Un modo di ottenere dal più veloce allo stato più lento è aprendo i canali ionici, permettendo che il potassio li attraversi.

“La nostra ipotesi è che se non avete canali del potassio, non otterrete le onde lente,„ Cirelli dice. “La membrana cellulare rimarrà attivata, impedendo i lungi periodi di in profondità, sonno non-REM.„

I ricercatori dicono che la ricerca della mosca traduce agli esseri umani ancora di più di essi hanno ritenuto che. “Gli esseri umani hanno lo stesso genere di geni e di canali del potassio. E conosciamo che le onde lente devono essere generate dai cambiamenti nell'eccitabilità delle membrane cellulari del neurone,„ Cirelli diciamo.

“I cambiamenti del potassio possono avere un'influenza enorme su sonno in esseri umani.„

Il sonno è un'attività altamente complessa e probabilmente comprende molti geni, alcuni di cui sono più influenti di altri, dice Cirelli. “Crediamo che questo gene sia molto potente perché agisce sulla via comune definitiva ed ha la capacità di cambiare l'eccitabilità dei neuroni.„