Del sueño al estado de alerta

Un nuevo estudio de la Universidad Hebrea identificó la función de una región específica del cerebro en el control de nuestro nivel de alerta, desde estados de sueño profundo hasta estados de vigilancia y alta capacidad de respuesta. Demostraron que cuando ciertas neuronas que se encuentran en una región del cerebro llamada claustrum están más activas, nos volvemos menos receptivos a nuestro entorno durante el sueño. La actividad de estas mismas neuronas también define el nivel de nuestro compromiso con la información sensorial cuando realizamos tareas.

Un nuevo estudio, dirigido por el Prof. Ami Citri, el Dr. Gal Atlan y un equipo del Centro Edmond y Lily Safra para las Ciencias del Cerebro de la Universidad Hebrea (ELSC), en colaboración con el grupo de investigación dirigido por el Prof. Yuval Nir en la Universidad de Tel Aviv, descubrió el papel fundamental de una estructura cerebral llamada claustrum en la regulación del compromiso. desde el sueño profundo hasta el comportamiento de vigilia. Los hallazgos arrojan nueva luz sobre cómo nuestros cerebros controlan la capacidad de respuesta a los estímulos sensoriales, lo que podría revolucionar nuestra comprensión de la atención, el control de los impulsos e incluso los trastornos del sueño.

Los investigadores registraron la actividad de las neuronas en el claustro de ratones durante una tarea que exigía atención. Descubrieron que el aumento de la actividad en estas neuronas reduce la capacidad de respuesta sensorial y reduce la impulsividad. La realización de experimentos similares durante el sueño también identificó un papel de las neuronas claustrum en el apoyo al sueño ininterrumpido.

Por el contrario, una menor actividad de las neuronas claustrum se relacionó con el hipercompromiso y los errores impulsivos. De hecho, al mejorar la actividad de estas neuronas, los investigadores podrían reducir tanto los errores impulsivos cuando los ratones realizan una tarea, como la probabilidad de que los ratones se despierten en respuesta a la estimulación sensorial. Estos resultados ponen de manifiesto la función reguladora del claustro durante diferentes estados de excitación.

“Nuestro estudio proporciona evidencia convincente de que las neuronas claustrum actúan como guardianes del compromiso, regulando la probabilidad de que la percepción impulse la acción”, dice el investigador principal, el profesor Ami Citri. “La comprensión de estos mecanismos podría ofrecer nuevos conocimientos sobre una amplia gama de trastornos neurológicos y psiquiátricos caracterizados por un deterioro del control de los impulsos, como el TDAH, el TOC, la adicción a las drogas, la esquizofrenia y otros trastornos”.

“Este estudio mejora nuestra comprensión de la función del claustrum en los procesos cerebrales y abre posibles vías para abordar problemas relacionados con los trastornos de la atención y los trastornos del sueño”, dice el profesor Citri. “Proporciona información valiosa sobre cómo las vías neuronales específicas influyen en los estados de comportamiento, avanzando en nuestro conocimiento de las complejas interacciones entre el sueño y el estado de alerta, y podría conducir a intervenciones terapéuticas específicas”.

El artículo de investigación titulado “Claustrum Neurons Projecting to the Anterior Cingulate Restrict Engagement During Sleep and Behavior”, ya está disponible en Nature Communications.

Investigadores:
Gal Atlan1, Noa Matosevich2,3, Noa Peretz-Rivlin1, Idit Marsh-Yvgi4, Noam Zelinger2,3, Eden Chen1, Timna Kleinman1, Noa Bleistein1,4, Efrat Sheinbach1,4, Maya Groysman1, Yuval Nir2,3,5,6,7, Ami Citri1,3,8.

Instituciones:
1) Centro Edmond y Lily Safra para las Ciencias del Cerebro, Universidad Hebrea de Jerusalem.
2) Escuela Sagol de Neurociencia, Universidad de Tel Aviv.
3) Departamento de Fisiología y Farmacología, Facultad de Ciencias Médicas y de la Salud, Universidad de Tel Aviv.
4) Instituto de Ciencias de la Vida, Universidad Hebrea de Jerusalem.
5) Departamento de Ingeniería Biomédica, Universidad de Tel Aviv.
6) Centro Sieratzki-Sagol de Medicina del Sueño, Tel Aviv.
7) Instituto del Cerebro Sagol, Tel Aviv.
8) Programa de Desarrollo Infantil y Cerebral, Instituto Canadiense de Investigación Avanzada.