Gehirnschalter, der sagt "es ist Zeit zu schlafen" gefunden

Forscher an der Universität Oxford in Großbritannien haben den molekularen Schalter im Gehirn entdeckt, der uns in den Schlaf versetzt.

Obwohl die Forscher an Fruchtfliegen für ihre Studie arbeiteten, glauben sie, dass ein ähnlicher Mechanismus in menschlichen Gehirnen existiert.

Die Entdeckung fand im Labor des leitenden Autors Prof. Gero Miesenböck am Oxford Centre for Neuronal Circuits and Behavior (CNCB) statt.

Zwei Mechanismen regulieren unseren Schlaf: Der eine berücksichtigt die äußere Umgebung, der andere überwacht die innere Umgebung.

Der Mechanismus, der mit der äußeren Umgebung verbunden ist, ist die Körperuhr, die Menschen und andere Tiere auf den 24-Stunden-Tag-Nacht-Zyklus einstimmt.

Forscher untersuchten den internen Homeostat, der das Schlafdefizit überwacht

Forscher haben entdeckt, dass ein molekularer Schalter im Gehirn uns sagt, wann es Zeit zum Schlafen ist.

Diese neue Studie untersucht einen "Homeostat" -Mechanismus, der auf die innere Umgebung abgestimmt ist und überwacht, was im Gehirn passiert. Dies speichert die Wachzeiten und sagt uns, wann es Zeit zum Schlafen und Zurücksetzen ist. Es ist, als würde sich Schlafdefizit aufbauen, einen Punkt erreichen, der den Schalter einschaltet, und dann beginnen wir zu nicken.

Prof. Miesenböck sagt:

"Was uns nachts schlafen lässt, ist wahrscheinlich eine Kombination der beiden Mechanismen. Die Körperuhr sagt, dass es der richtige Zeitpunkt ist, und der Schlafschalter hat während eines langen, wachen Tages Druck aufgebaut."

Er und seine Kollegen fanden heraus, dass der Schalter funktioniert, indem er eine Handvoll schlaffördernder Neuronen steuert, die aktiv sind, wenn wir müde sind und schlafen müssen, und uns beruhigen, wenn wir ausgeruht sind.

Einer der Hauptautoren, Dr. Jeffrey Donlea - der sich darauf spezialisiert hat, neue wissenschaftliche Ideen in Fliegen an der CNCB zu testen - erklärt, dass, obwohl sie diese neue Entdeckung in Fliegen machten:

"Es gibt eine ähnliche Gruppe von Neuronen in einer Region des menschlichen Gehirns. Diese Neuronen sind auch während des Schlafs elektrisch aktiv und sind wie die Fliegenzellen die Ziele von Allgemeinanästhetika, die uns zum Schlafen bringen. Es ist daher wahrscheinlich, dass ein molekularer Ein Mechanismus ähnlich dem, den wir bei Fliegen entdeckt haben, funktioniert auch beim Menschen. "

Die Forscher arbeiteten mit mutierten Fliegen, um den entscheidenden Teil des Schlafschalters zu finden. Sie entdeckten, dass, wenn bestimmte Gene zum Schweigen gebracht wurden, die mutierten Fliegen ihren Schlaf nicht überholen konnten, nachdem sie die ganze Nacht wach gehalten worden waren.

Mutantenfliegen halfen den Forschern, den Schlüsselmechanismus im Schlaf-Homöostaten zu entdecken

Prof. Miesenböck vergleicht den Schlaf-Homöostaten mit dem Thermostat, der die Zentralheizung in der Wohnung steuert:

"Ein Thermostat misst die Temperatur und schaltet die Heizung ein, wenn es zu kalt ist. Der Schlaf-Homöostat misst, wie lange eine Fliege wach ist und schaltet bei Bedarf eine kleine Gruppe spezialisierter Zellen im Gehirn ein. Es ist die elektrische Leistung dieser Nervenzellen legt die Fliege schlafen. "

Die Forscher fanden heraus, dass eine wichtige molekulare Komponente im elektrischen Schaltkreis der mutierten Fliegen deaktiviert wurde, die die schlafinduzierenden Neuronen dauerhaft ausgeschaltet hielt.

Die Studie ist wichtig, weil sie helfen kann, neue Ziele zu identifizieren, um die Behandlung von Schlafstörungen wie Schlafstörungen zu verbessern.

Wie die Forscher zeigen, ist es jedoch noch ein weiter Weg, bis Lösungen vom Labor in die Klinik gelangen können.

Sie hoffen auch, dass die Erforschung dieses Mechanismus und seiner Rolle dazu beitragen könnte, die große Frage zu beantworten: "Was ist der Zweck des Schlafes?"

In einem nächsten Schritt wollen die Forscher untersuchen, welches interne Signal den Schalter auslöst. Sie wollen auch Fragen beantworten wie: "Was überwachen die schlaffördernden Zellen während wir wach sind?"

Die Forschung am CNBC wird durch den Wellcome Trust und die Gatsby Charitable Foundation finanziert, während zusätzliche Gelder des UK Medical Research Council, der US National Institutes of Health und des Human Frontier Science Program zur Finanzierung dieser speziellen Studie beitrugen, die im Journal veröffentlicht wird Neuron.

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