O echipă de la Icahn School of Medicine at Mount Sinai a descoperit că doar 0,2% dintre neuronii corticali, activi mai ales în somn, pot sincroniza activitatea electrică pe suprafețe mari ale creierului și pot grăbi adormirea, contrazicând ideea că scoarța cerebrală este doar un spectator pasiv al somnului.
De aproape un secol, explicația standard pentru felul în care adormim plasează controlul în structuri profunde ale creierului, în timp ce cortexul, regiunea implicată în percepție, gândire și memorie, era considerat un simplu urmăritor al acestor comenzi. Un studiu publicat pe 9 septembrie în Nature, coordonat de neurologa Renata Batista-Brito, sugerează că imaginea aceasta este incompletă: cortexul are propriile lui circuite capabile să inducă activ starea de somn.
O populație rară de neuroni cu „fire” neobișnuit de lungi
Neuronii descoperiți, numiți celule Sst-Chodl (după genele pe care le exprimă simultan, somatostatina și chondrolectina), reprezintă aproximativ 0,2% din totalul neuronilor din cortex, o proporție extrem de mică pentru rolul pe care par să îl joace. Spre deosebire de majoritatea neuronilor inhibitori, care comunică doar cu celulele din vecinătatea imediată, aceștia trimit axoni lungi, capabili să conecteze simultan mai multe regiuni corticale diferite, ceea ce le dă o influență disproporționată față de numărul lor.
Cercetătorii au observat că, la șoarecii treji și alerți, aceste celule rămân aproape complet inactive. Pe măsură ce animalele deveneau somnoroase și intrau în somn profund non-REM, celulele Sst-Chodl se activau exact în momentul în care cortexul trecea la ritmurile lente și sincronizate specifice somnului.
De la „urmăresc somnul” la „ajută la declanșarea lui”
Rămânea de văzut dacă acești neuroni doar reflectau trecerea în somn sau chiar contribuiau la ea. Când echipa a activat artificial celulele Sst-Chodl, semnalele electrice din întreg neocortexul au devenit mai lente și mai sincronizate, reproducând tiparul specific somnului, iar șoarecii au adormit mai repede și au dormit mai mult timp. Manipularea inversă nu a fost raportată ca testată în acest studiu, dar rezultatul obținut a fost suficient pentru ca autorii să vorbească despre un rol activ, nu doar de simplă urmărire a stării creierului.
„Ceea ce am descoperit este că însuși cortexul conține circuite capabile să declanșeze și să sincronizeze activ activitatea asociată somnului și, atunci când sunt activate, chiar pot promova somnul”, a explicat Batista-Brito, autoarea principală a studiului. Un alt element neobișnuit este conservarea evolutivă a acestor celule: ele apar, în forme similare, la amfibieni, reptile și mamifere, ceea ce sugerează o funcție importantă, păstrată de-a lungul a sute de milioane de ani, deși cercetătorii recunosc că nu știau, până acum, ce anume fac aceste celule.
„Aceste celule nu devin active pur și simplu atunci când animalul doarme. Ele chiar pot ajuta la declanșarea tranziției către somn.”
— Renata Batista-Brito, profesor asociat de neuroștiințe, Icahn School of Medicine at Mount Sinai
Limitele studiului: Cercetarea a fost realizată exclusiv pe șoareci, iar autorii subliniază că nu se știe încă dacă aceste celule funcționează normal atunci când somnul este perturbat sau dacă disfuncții ale acestui circuit contribuie la tulburări precum insomnia, boala Alzheimer sau tulburările din spectrul autist, la om. Rămâne, de asemenea, netestată ipoteza dacă aceste celule ajută creierul să „simtă” presiunea acumulată de somn în timpul stării de veghe prelungite; echipa spune că intenționează să investigheze exact acest aspect. Nu am putut confirma din sursele publice disponibile lista completă a coautorilor studiului, dincolo de autorul principal, Jacob M. Ratliff, și autoarea coordonatoare, Renata Batista-Brito.
Dacă doar două sutimi de procent din neuronii cortexului pot decide, practic, când adoarme un întreg creier, ce alte funcții esențiale s-ar putea ascunde în populații de celule la fel de rare și, până acum, la fel de neglijate?
Sursă: Jacob M. Ratliff, Renata Batista-Brito și colaboratori (Icahn School of Medicine at Mount Sinai / Albert Einstein College of Medicine) — Neocortical long-range inhibition promotes cortical synchrony and sleep, Nature (2026).
Lasă un răspuns