Ricercatori dell’Università del Queensland hanno scoperto che, come gli esseri umani, le mosche dormono in fasi di diversa intensità.
Il professor Bruno van Swinderen dell’UQ Queensland Brain Institute ha detto che il sonno umano coinvolge la fase REM (Rapid Eye Movement), o sonno leggero, durante il quale tipicamente avviene il sogno, e diverse fasi di sonno non-REM, o sonno profondo.
“Abbiamo dimostrato che anche il sonno nelle mosche sembra alternare fasi di sonno più leggere e più profonde, suggerendo diverse funzioni per ciascuna anche nei più piccoli cervelli animali.”
Lo studio, guidato dal dottor Bart van Alphen, ha misurato l’intensità del sonno nelle mosche registrando la loro attività cerebrale e la loro reattività agli stimoli meccanici.
Durante il comportamento di veglia e di apprendimento, alcune connessioni sinaptiche – le parti dei neuroni che consentono la comunicazione cellula-cellula – si rafforzano.
Una funzione proposta per le fasi di sonno più profondo è quella di indebolire proporzionalmente tutte le sinapsi nel cervello, in modo da preservare l’apprendimento diminuendo il fabbisogno energetico.
Il gruppo di ricerca ha scoperto che se attivava i percorsi di apprendimento durante il giorno, le mosche avevano bisogno di un sonno più profondo di notte.
Se hanno mutato una proteina nota per essere importante per l’indebolimento delle sinapsi, le mosche hanno compensato dormendo più profondamente anche durante il giorno.
“Questo suggerisce che l’indebolimento sinaptico probabilmente coinvolge processi molecolari che sono impegnati durante le fasi di sonno più profondo”, ha detto il professore associato van Swinderen.
Le mosche della frutta sono sempre più utilizzate come modello per studiare il ruolo del sonno nelle malattie.
Il professore associato van Swinderen ha detto che è importante considerare l’importanza delle diverse fasi del sonno nei futuri studi di questo tipo.
Un secondo studio ha dimostrato che una migliore comprensione dei processi del sonno nel modello della mosca potrebbe essere rilevante per l’anestesia generale.
Lo studio, condotto dal dottor Benjamin Kottler, ha scoperto che i circuiti cerebrali che promuovono il sonno nella mosca sono anche importanti per regolare la sensibilità a un anestetico generale comunemente usato, l’isoflurano.
Aumentare l’attività dei neuroni che promuovono il sonno nel cervello della mosca ha portato ad una maggiore sensibilità all’anestesia, mentre stimolare i neuroni che promuovono la veglia porta alla resistenza all’anestesia.
In altre parole, le mosche che dormivano di più erano ipersensibili all’anestesia e quelle che dormivano meno erano resistenti all’anestesia.
Il primo studio, “A dynamic deep sleep stage in Drosophila”, sarà pubblicato online nel numero del 17 aprile del Journal of Neuroscience.
Il secondo studio, “A sleep/wake circuit controls isoflurane sensitivity in Drosophila”, è stato pubblicato l’8 aprile in Current Biology.
MEDIA: Queensland Brain Institute, Mikaeli Costello, 0401 580 685 o [email protected].
A proposito del Queensland Brain Institute
Il Queensland Brain Institute (QBI) è stato fondato come istituto di ricerca dell’Università del Queensland nel 2003. L’Istituto opera ora in una nuova struttura all’avanguardia da 63 milioni di dollari e ospita 33 ricercatori principali con una forte reputazione internazionale. Il QBI è uno dei più grandi istituti di neuroscienze al mondo dedicato alla comprensione dei meccanismi alla base della funzione cerebrale.