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I ricercatori identificano una via neurale che collega l'orologio circadiano, lo sforzo e la veglia

Da un gruppo di ricerca guidato da università di Nagoya nel Giappone ha trovato una nuova via neurale che collega l'orologio, lo sforzo e la veglia circadiani in mammiferi. Il gruppo ha identificato un neurone, chiamato il neurone dirilascio (CRF) di fattore, che diventa eccessivamente attivo quando il mammifero è nell'ambito dello sforzo, in grado di avviare l'insonnia ed altri disordini di sonno. I loro risultati recentemente sono stati pubblicati negli avanzamenti di scienza del giornale.

Gli organismi viventi esibiscono un'oscillazione di 24 ore chiamata il ritmo circadiano. In mammiferi, l'orologio circadiano centrale, situato nei neuroni suprachiasmatic del nucleo (SCN) del cervello, regolamenta il ciclo di sonno-risveglio. Tuttavia, in caso di situazioni pericolose, il segnale del ritmo circadiano è chiuso tenere l'animale sveglio in moda da poterlo sfuggire a dal pericolo anche quando sarebbe normalmente tempo di dormire. Sebbene l'arresto temporaneo del ciclo di sonno-risveglio sia necessario per la sopravvivenza, l'eccessivo o sforzo prolungato causato da tali pericoli può avviare l'insonnia ed altri disordini di sonno.

È ben noto che l'orologio e lo sforzo circadiani hanno un effetto su sonno, ma era poco chiaro che la via neurale è cruciale per il regolamento circadiano di sonno e di veglia.„

Dott. Daisuke Ono, istituto di ricerca di medicina ambientale, università di Nagoya

Per determinare la via, un gruppo di ricerca universitaria di Nagoya piombo da prof. Akihiro Yamanaka ed il Dott. Ono, in collaborazione con Takashi Sugiyama alla società per azioni di Olympus nel Giappone, hanno intrapreso gli studi facendo uso dei mouse.

I ricercatori messi a fuoco sui neuroni di CRF -- quale sono conosciuti per svolgere un ruolo nella risposta di sforzo -- quello è situato nel nucleo paraventricolare dell'ipotalamo. Hanno studiato come il sonno e la veglia in mouse sarebbero stati commoventi quando i neuroni di CRF sono stati attivati. I risultati hanno indicato che i neuroni attivati di CRF hanno tenuto gli animali svegli e li hanno fatti muoversi vigoroso intorno, indicando che la loro veglia è stata promossa. I ricercatori egualmente hanno osservato che i neuroni di CRF sono rimanere attivi quando i mouse erano svegli e che quando l'attività dei neuroni è stata soppressa, la veglia e le attività locomorici degli animali sono state diminuite.

Le indagini successive egualmente hanno indicato che i neuroni inibitori nello SCN, chiamato neuroni di GABAergic, svolgono un ruolo significativo nella regolamentazione dell'attività dei neuroni di CRF e che l'attivazione dei neuroni di CRF stimola i neuroni del orexin nell'ipotalamo laterale, che provoca la promozione di veglia.

Il gruppo ha concluso così che i neuroni di GABAergic nello SCN gestiscono l'attività dei neuroni di CRF, che infine regolamenta il ciclo di sonno-risveglio. “Abbiamo identificato questa via neurale in mouse, che sono animali notturni. Ulteriori studi sono richiesti di delucidare come la differenza notturna e giornaliera è regolamentata nel cervello,„ dice il Dott. Ono.

“Nell'odierna società, disordini di sonno è un problema grave. Speriamo che la nostra individuazione contribuisca allo sviluppo di nuove terapie per insonnia ed altri disordini di sonno causati dallo sforzo o di un ritmo circadiano di disturbo.„

Source:
Journal reference:

Ono, D., et al. (2020) The mammalian circadian pacemaker regulates wakefulness via CRF neurons in the paraventricular nucleus of the hypothalamus. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.abd0384.