A ativação de astrócitos no prosencéfalo basal mantém os ratos acordados sem quaisquer sinais de sonolência

Sabe-se que o sono apoia o bom funcionamento do corpo, incluindo o cérebro, permitindo-lhe descansar, recuperar e recarregar. Embora inúmeros neurocientistas e investigadores médicos tenham tentado compreender melhor este processo biológico vital, muitas das suas bases neurais ainda são desconhecidas.

Pesquisadores da Washington State University (WSU) têm conduzido estudos investigando o papel dos astrócitos, um subtipo de células gliais conhecidas por regular diferentes funções cerebrais e corporais, no sono e na vigília. Seu artigo mais recente, publicado no Revista de Neurociênciasmostra que a ativação de astrócitos no prosencéfalo basal (ou seja, uma região do cérebro que suporta a regulação do sono, do despertar e da temperatura corporal) fez com que os ratos permanecessem acordados indefinidamente, sem mostrar quaisquer sinais de sonolência.

“Nosso estudo foi parte de uma investigação mais ampla sobre as células e circuitos cerebrais que nos deixam sonolentos”, disse Marcos Frank, um dos pesquisadores que realizou o estudo, ao Medical Xpress. “Os cientistas referem-se a isso como ‘impulso do sono’, e realmente não temos uma explicação completa do impulso do sono. Em 2009, publicamos a primeira evidência de que uma classe de células não neuronais chamadas astrócitos gliais influenciou o impulso do sono in vivo .Desde então, temos tentado compreender o papel preciso dos astrócitos no sono e na vigília.”

O objetivo principal do trabalho recente de Frank e seus colegas foi compreender melhor como os astrócitos no prosencéfalo basal influenciam o sono, a vigília e o impulso geral do sono. Para fazer isso, os pesquisadores usaram uma série de técnicas genéticas e químicas avançadas para alterar reversivelmente a ativação dos astrócitos no prosencéfalo basal do camundongo.

“Usamos uma técnica ‘quimiogenética’ para expressar um receptor para uma pequena molécula normalmente não expressa no cérebro dos mamíferos”, explicou Frank. “Quando ativado por uma droga especial, esse receptor ativa os astrócitos. Combinamos isso com medidas padrão de atividade cerebral e atividade motora, que juntas nos dizem se o animal está acordado ou dormindo”.

Para garantir que os efeitos observados estavam especificamente ligados à ativação quimiogenética dos astrócitos, a equipa também realizou várias experiências de controlo, onde os mesmos ratos foram observados em circunstâncias semelhantes, mas sem que os seus astrócitos fossem ativados. Em última análise, os investigadores observaram que a activação dos astrócitos do prosencéfalo basal fez com que os ratos ficassem acordados durante horas a fio, sem apresentarem quaisquer sinais típicos de sonolência.

“Parecia que os ratos estavam acordados sem qualquer ‘custo’ ou, em outras palavras, sem aumento do desejo de dormir”, disse Frank. “Isto foi inesperado para nós e tem várias implicações importantes. Primeiro, os nossos resultados desafiam a noção de que a nossa necessidade de sono é gerada pela vigília em si. Em vez disso, pode exigir um conjunto específico de interações entre subtipos de células cerebrais.”

No geral, as descobertas recentes reunidas por esta equipe de pesquisadores destacam o papel fundamental de alguns circuitos neuronais-gliais na modulação do impulso do sono e da vigília. No futuro, poderão abrir caminho a novas descobertas emocionantes sobre as bases neurais do sono, permitindo também potencialmente a criação de medicamentos que permitam às pessoas permanecer acordadas e lúcidas por períodos prolongados de tempo.

“Imagine um mundo onde (se isso for traduzido para os humanos) os trabalhadores em turnos não fiquem com sono e, por longos períodos, astronautas, pilotos, soldados, prestadores de cuidados de saúde e socorristas possam dispensar o sono”, acrescentou Frank.

“Estamos muito no início deste processo, mas se isso acontecesse, mudaria para sempre os limites do desempenho humano. Nossos próximos trabalhos se concentrarão na compreensão do que acontece a seguir na cadeia de eventos quando ativamos os astrócitos do prosencéfalo basal. levam a mudanças nos neurônios circundantes e como isso explica nossos resultados? O que normalmente controla esse processo no cérebro saudável, e esse despertar ativado por astrócitos é o mesmo que o despertar normal? Todas essas são perguntas que esperamos responder em nossos estudos futuros. ”

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