Ποντίκια που δεν ονειρεύονται ίσως αποκαλύψουν μυστικά του ύπνου. Researchers identify first two genes regulating sleep in mice using genetic screening

Τα ποντίκια με την «Ανονείρευτη» μετάλλαξη περνούν λιγότερο χρόνο στη φάση REM των ονείρων. Το πείραμα ελπίζεται ότι θα φέρει στο φως τον βιολογικό διακόπτη που μας «γυρίζει» από τον ύπνο στην εγρήγορση. A genetic screening approach has been used to identify mutations that affect sleep/wakefulness in mice, international researchers report. The amount of rapid eye movement (REM) sleep and non-REM sleep shown to be regulated by NALCN and SIK3 proteins, respectively. Credit: martha sexton/public domain

Εισάγοντας τυχαίες μεταλλάξεις σε αρκετές χιλιάδες ποντίκια, διεθνής ερευνητική ομάδα δημιούργησε ασυνήθιστα νυσταλέα πειραματόζωα, καθώς και πειραματόζωα που δείχνουν να ονειρεύονται λίγο ή καθόλου. Το πείραμα συνεχίζεται και ίσως στο μέλλον αποκαλύψει τον βιολογικό διακόπτη που μας γυρίζει από τον ύπνο στην εγρήγορση.

Εισαγωγή τυχαίων μεταλλάξεων

Θέλοντας να μάθει ποια γονίδια μπορεί να παίζουν ρόλο στη μυστηριώδη λειτουργία του ύπνου, η ιαπωνο-αμερικανική ομάδα επέλεξε να ακολουθήσει μια χρονοβόρο και κοπιαστική προσέγγιση: αντί να ξεκινήσει με μια υπόθεση για συγκεκριμένα γονίδια που μπορεί να εμπλέκονται, εισήγαγε τυχαίες μεταλλάξεις σε πάνω από 8.000 ποντίκια, τα οποία στη συνέχεια υποβλήθηκαν ένα προς ένα σε εγκεφαλογράφημα.

«Για να κάνεις έναν τέτοιο γενετικό έλεγχο, πρέπει να είσαι προετοιμασμένος να ελέγξεις χιλιάδες ζώα μέχρι να βρεις κάτι ενδιαφέρον, και οι περισσότεροι ερευνητές απλά δεν είναι πρόθυμοι να κάνουν εγκεφαλογράφημα σε χιλιάδες ζώα» εξηγεί ο Τζόζεφ Τακαχάσι του Πανεπιστημίου του Τέξας, μέλος της ομάδας που δημοσιεύει τα ευρήματα στην επιθεώρηση Nature.

Η Νυσταλέα και Ανονείρευτη Μετάλλαξη

Édouard Vuillard, Le sommeil, Sleep, 1892. The genetics of sleep could explain why some individuals get more REM sleep and more vivid dreaming.

Οι εξετάσεις αποκάλυψαν δύο ενδιαφέρουσες μεταλλάξεις, οι οποίες βαφτίστηκαν από τους ερευνητές Νυσταλέα (Sleepy) και Ανονείρευτη (Dreamless). Η πρώτη αυξάνει κατά το ένα τρίτο τη διάρκεια του ύπνου, ενώ η δεύτερη μειώνει σημαντικά τον χρόνο που περνά το ποντίκι σε φάση REM (ταχείας κίνησης των ματιών), κατά την οποία εκδηλώνονται τα περισσότερα όνειρα.

Η Ανονείρευτη μετάλλαξη διαπιστώθηκε ότι αφορά το γονίδιο ενός καναλιού νατρίου που ελέγχει τη δραστηριότητα των νευρώνων και διεγείρει τα κύτταρα του εγκεφάλου που τερματίζουν τη φάση REM.

Η κατάσταση είναι πιο περίπλοκη με τη Νυσταλέα μετάλλαξη, η οποία εντοπίστηκε στο γονίδιο μιας «κινάσης» (Sik3), η οποία προσθέτει ομάδες φωσφόρου σε πολλά και διαφορετικά μόρια. Αυτό σημαίνει ότι η κινάση μπορεί να εμπλέκεται σε πολλά μεταβολικά μονοπάτια, κάτι που καθιστά δύσκολο τον χαρακτηρισμό της.

Οι ερευνητές συνεχίζουν τώρα το πείραμα ελπίζοντας να ανακαλύψουν κι άλλες μεταλλάξεις που επηρεάζουν τον ύπνο. «Πραγματικά ελπίζουμε ότι θα αρχίσουμε να λύνουμε κάποια μυστήρια» λέει ο Μασάσι Γιαναγκισάβα του Πανεπιστημίου του Τσουκούμπα. «Βρισκόμαστε όμως μόνο στην αρχή» επισημαίνει.