Un equipo internacional de investigadores ha descubierto un circuito cerebral hasta ahora desconocido que actúa como un «interruptor biológico» del sueño en el pez cebra. El hallazgo, en el que ha participado el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), aporta nuevas pistas sobre cómo el cerebro decide cuándo dormir y podría ayudar en el futuro a desarrollar tratamientos contra el insomnio en humanos. El estudio, publicado en la revista científica Current Biology, ha analizado la actividad de un grupo específico de neuronas situadas en el hipotálamo de larvas de pez cebra, un organismo ampliamente utilizado en investigación biomédica por las similitudes que comparte con el cerebro humano. La investigación ha sido liderada por el Instituto Tecnológico de California (CalTech) y ha contado con la colaboración del Instituto de Investigaciones Marinas del CSIC (IIM-CSIC), la Universidad Estatal de California y la Universidad de Exeter. Los científicos identificaron un conjunto de neuronas que expresan los genes Qrfp y Pth4, asociados con la regulación del sueño. Según explica Josep Rotllant, investigador del CSIC en el IIM, el equipo utilizó técnicas de edición genética para estudiar peces que carecían de los neuropéptidos Qrfp o Pth4 y observar cómo afectaba esta ausencia a sus patrones de descanso. Los resultados mostraron que el neuropéptido Pth4 desempeña un papel clave en la activación del sueño. Este actúa mediante un doble mecanismo: por un lado, inhibe las neuronas responsables de mantener la vigilia y, por otro, refuerza la actividad de aquellas que favorecen el descanso. Además, las neuronas implicadas no actúan de forma aislada. Según Rotllant, estas células se comunican con otras regiones profundas del cerebro mediante neurotransmisores como la noradrenalina y la serotonina, lo que permite que el cerebro pase gradualmente del estado de vigilia al sueño. Este proceso, según el estudio, es mucho más dinámico y coordinado de lo que se creía hasta ahora. Los investigadores también observaron que estas neuronas se activan con mayor intensidad cuando el pez permanece despierto durante largos periodos de tiempo. De este modo, forman parte del sistema biológico que mide la necesidad acumulada de descanso y desencadena el sueño cuando el organismo lo necesita. Este mecanismo es fundamental para proteger funciones esenciales del organismo, como la memoria, la reparación celular y la regulación de la energía. Aunque los seres humanos no poseen exactamente la misma molécula identificada en el pez cebra, los científicos creen que este circuito podría formar parte de un sistema evolutivo muy antiguo, compartido por diferentes especies. Comprender su funcionamiento podría ayudar a explicar mejor cómo se regula el sueño y abrir nuevas líneas de investigación para tratar trastornos como el insomnio. El descubrimiento refuerza la importancia del pez cebra como modelo experimental en neurociencia y muestra cómo el estudio de otras especies puede contribuir a desentrañar procesos fundamentales del cerebro humano.
