Forscher am Albert Einstein College of Medicine haben eine Population kortikaler Zellen bei Mäusen identifiziert, die unabhängig den Schlaf einleiten können. Lange Zeit ging die Schlafforschung davon aus, dass der zerebrale Kortex passiv auf Signale reagiert, die in tieferen Hirnregionen entstehen. Diese neue Studie stellt diese Annahme infrage und demonstriert die Fähigkeit des Kortex, die mit Tiefschlaf verbundenen langsamen Rhythmen sowohl wahrzunehmen als auch zu erzeugen.
Geoffrey Terral, ein Neurowissenschaftler am Albert Einstein College of Medicine in New York, erklärte, dass Schlaf traditionell „mit einer Steuerung durch subkortikale Regionen in Verbindung gebracht wird“. Die in Nature veröffentlichte Studie konzentrierte sich auf sogenannte Sst-Chodl-Neuronen, die etwa ein Prozent der inhibitorischen Neuronen des Kortex ausmachen. Die Aktivierung dieser Zellen bei Mäusen löste Schlaf aus, was darauf hindeutet, dass sie ausreichend sind, um diesen Zustand zu fördern.
Renata Batista-Brito, die das Labor leitet, erläuterte die Schwierigkeit, diese spezifischen Neuronen zu isolieren. Die gezielte Ansprache eines der Gene einzeln, Sst oder Chodl, würde eine große und vielfältige Gruppe von Zellen erfassen. „Ein einzelnes Gen ist nicht in der Lage, diese Zellen zu targetieren“, sagte sie. Das Team verbrachte Jahre damit, eine Methode zu entwickeln, um Zellen nur dann zu markieren, wenn beide Gene aktiv waren, da inhibitorische Neuronen etwa ein Fünftel aller kortikalen Neuronen ausmachen, was bedeutet, dass Sst-Chodl-Zellen etwa ein Neuron unter tausend darstellen. Batista-Brito betonte die Bedeutung der Spezifität und erklärte: „Wenn man nicht wirklich spezifisch ist, werden die Verunreinigungen viel dominanter sein als die spezifischen Zellen“.
Terral erklärte: „Was unsere Arbeit zeigt, ist, dass der Kortex diesen Rhythmus nicht nur wahrnehmen, sondern auch selbst einleiten kann, und dies ist ausreichend, um den Schlaf zu fördern“, was auf eine aktivere Rolle des Kortex bei der Schlafregulation hindeutet, als bisher angenommen.
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