Un equipo internacional con participación del Instituto de Investigaciones Marinas del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IIM-CSIC), a través del grupo Biotecnología Acuática, ha identificado un nuevo circuito cerebral hasta ahora desconocido que actúa como «botón biológico» del sueño en pez cebra.

En un comunicado, la Delegación del CSIC en Galicia explica que este descubrimiento ofrece nuevas pistas sobre cómo el cerebro decide cuándo dormir. «Este hallazgo podría tener posibles aplicaciones futuras en el tratamiento del insomnio en seres humanos», explica.

El estudio ‘Pth4 neurons define a novel hypothalamic circuit that promotes sleep via brainstem monoaminergic neurons’, publicado recientemente en Current Biology, ha analizado la actividad un grupo de neuronas del hipotálamo en larvas de peces cebra, especie ampliamente utilizada en investigación biomédica por compartir similitudes con el cerebro humano.

La investigación, liderada desde el Instituto Tecnológico de California (CalTech), ha contado con la participación del IIM-CSIC (Acuabiotec), la Universidad Estatal de California y la Universidad de Exeter. El equipo de investigación identificó unas nuevas neuronas que expresan los genes Qrfp y Pth4 como promotoras del sueño en los peces. Durante el proceso se emplearon técnicas de edición genética para examinar peces que carecían del neuropéptido Qrfp o Pth4, con el objetivo de determinar los efectos de cada uno de ellos en el sueño.

Los resultados alcanzados revelan que el neuropéptido Pth4 es responsable de activar el mecanismo de promoción del sueño mediante un doble sistema: la inhibición de las neuronas que impulsan la vigilia y la potenciación de las que favorecen el descanso.

«Estas neuronas no actúan de manera aislada, sino que se comunican con otras regiones profundas del cerebro mediante neurotransmisores como noradrenalina y serotonina, lo que permite que el cerebro transite de forma progresiva de la vigilia al sueño, en un proceso mucho más dinámico y coordinado de lo que se pensaba», apunta el profesor de investigación del CSIC y jefe del grupo Biotecnología Acuática (Acuabiotec) del IIM-CSIC, Josep Rotllant.

La investigación revela, además, que estas neuronas se activan especialmente cuando el pez permanece despierto durante largos periodos de tiempo, formando parte del sistema que mide la necesidad acumulada de descanso. Este mecanismo garantiza la transición al sueño en momentos críticos, protegiendo funciones vitales como la memoria, la reparación celular y la regulación energética. «Aunque los humanos no poseen exactamente la misma molécula, creemos que este circuito refleja un sistema evolutivo antiguo, compartido entre distintas especies, que ayuda a ahorrar energía y mantener el equilibrio del organismo, y cuya comprensión podría abrir nuevas vías para tratar el insomnio y otros trastornos del sueño», añade Rotllant.