Con l'arrivo dell'estate spesso saltano certi "schemi": cambiano i ritmi, gli orari sono spesso sballati dalle tanto agognate vacanze, ma anche se si resta in città, il caldo ci impedisce di dormire serenamente e spesso un periodo che dovrebbe essere di relax si trasforma in un vero e proprio incubo. Ve ne sarete accorti tutti, è inevitabile: quella luce che filtra alle prime luci dell'alba dalle persiane, lasciate aperte per il troppo caldo, ci sveglia istantaneamente (salvo poi tornare a dormire,ma questa è un'altra storia...). Alcuni di noi sono dei veri e propri orologi svizzeri, quale che sia stato l'orario in cui siamo andati a dormire la sera prima,ci svegliamo automaticamente alla stessa ora.
Ma perché questo avviene? Come fa la luce ad influenzare il nostro ciclo sonno-veglia? I ricercatori del California Institute of Technology (Caltech) di Pasadena hanno provato a dare risposta a queste domande.
Lo studio sui pesci zebra
Il ricercatore principale della nuova ricerca, pubblicata sulla rivista Neuron è David Prober, professore di Biologia al Caltech. Nell'intervista che appare sul sito Medical news today spiega: "I ricercatori avevano precedentemente individuato negli occhi i fotorecettori necessari per l'effetto diretto della luce sulla veglia e sul sonno. Ma volevamo sapere come il cervello utilizza queste informazioni visive per influenzare il sonno". Per ottenere le loro risposte il Professor Prober e colleghi hanno scelto di esaminare i pesci zebra.
Questi animali possiedono un ritmo sonno, veglia simile a quello umano e un sistema visivo trasparente. Ciò ha consentito ai ricercatori di scattare immagini dei loro neuroni in maniera non invasiva. Per la ricerca, in particolare, sono stati utilizzati dei pesci zebra modificati geneticamente per esprimere una proteina chiamata Prokineticin 2 (Prok2) in eccesso.
Come la proteina Prokineticin 2 risponde alla luce
I ricercatori hanno scoperto che i pesci zebra che avevano esagerato l'espressione della Prok2 tendevano a dormire durante il giorno e rimanevano svegli durante la notte, indipendentemente dal loro ritmo circadiano, ciò ad indicare che la Prok2 può inibire l'effetto di veglia che la luce ha normalmente, nonché l'induzione del sonno data dall'oscurità.
Successivamente, gli scienziati hanno indotto mutazioni genetiche sia sulla Prok2 che sui recettori della proteina dei pesciolini. Questi pesci hanno così sviluppato "difetti del sonno leggermente dipendenti". Per esempio, i pesci con un recettore Prok2 mutato tendevano ad essere più attivi quando le luci erano accese e meno quando erano spente, esattamente l'opposto di quello che era stato notato in precedenza nei pesci con eccesso di Prok2 ma recettori Prok2 normali. Infine, gli scienziati hanno deciso di indagare se la luce, per regolare il sonno, avesse bisogno di altre proteine ed hanno scoperto che i livelli eccessivi di Prok2 avevano anche aumentato i livelli di galanin, un neuropeptide che si trova nell'ipotalamo anteriore del cervello il quale svolge un ruolo chiave nella regolazione del sonno.
Ulteriori ricerche chiariranno il ruolo di ProK2
Sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere l'interazione tra geni e neuroni nell'uomo e per verificare se la Prok2 abbia lo stesso effetto sull'uomo o meno. La speranza è quella di poter ottenere delle conferme che aprano la strada per la formulazione di nuovi farmaci in grado di indurre il sonno o la veglia. Il professor David Prober spiega: "Anche se animali diurni, come i pesci zebra, spendono la maggior parte del loro tempo dormendo durante la notte e rimanendo svegli durante il giorno, occasionalmente si addormentano durante il giorno, come molti umani - e conclude - I risultati del nostro studio suggeriscono che i livelli di Prok2 svolgano un ruolo fondamentale nel definire il giusto equilibrio tra sonno e veglia sia durante il giorno che la notte ".
