Los seres humanos somos animales diurnos, debido al menos en parte, a la presencia o falta de luz. Se sabe que los ritmos circadianos son afectados por ésta, sin embargo, no hay un claro entendimiento de los efectos directos que tiene la luz sobre el sueño. Investigadores del Instituto de Tecnología de California, Caltech, reportan haber descubierto una proteína específica en el cerebro, que responde a la luz y a la oscuridad, para establecer el equilibrio correcto entre el sueño y la vigilia.
Aunque en estudios anteriores ya se habían identificado los fotorreceptores oculares, que actúan directamente en el efecto que tiene la luz los patrones de sueño, el profesor de biología y autor del estudio, Dr. David Prober, señaló era importante saber cómo el cerebro utiliza esta información visual para afectar el sueño.
Enfocado en su objetivo, el Dr. Prober dirigió una investigación en el que utilizó al pez cebra como organismo modelo para el estudio del sueño. Estos animales son ópticamente transparentes, lo que permite formación de imágenes no invasiva de sus neuronas; además que también tienen un patrón de sueño como el de los humanos.
Para investigar cómo el sueño responde a la luz, el equipo de investigadores, realizaron una investigación orientada a examinar una proteína en particular en el cerebro del pez cebra: Procineticina 2 (PROK2).
Logrando adaptar genéticamente al pez cebra para sobreexpresar la proteína PROK2, se encontró que estos animales eran más propensos a conciliar el sueño durante el día y despertar por la noche, en comparación con el pez cebra normal. Sorprendentemente, los efectos observados en los peces genéticamente manipulados, no dependían del sistema circadiano, sino que dependían de la presencia o ausencia de luz en su entorno. Estas observaciones sugieren que un exceso de PROK2 suprime tanto el efecto de despertar habitual de la luz y el efecto sedante que tiene la oscuridad.
El profesor Prober expresó “A pesar que los animales diurnos, como el pez cebra, pasan la mayor parte de su tiempo de sueño por la noche y despiertos durante el día, también toman siestas durante el día y de vez en cuando se despiertan por la noche, similar a muchos seres humanos. Los resultados de nuestro estudio sugieren que los niveles de PROK2 juegan un papel crítico en el establecimiento del equilibrio correcto, entre el sueño y la vigilia durante el día y la noche.”
Estos resultados proporcionan la primera visión de cómo la luz puede interactuar con el cerebro para afectar el sueño, además de proporcionar una base para que los científicos realicen exploraciones de los genes y las neuronas que subyacen en el fenómeno. Sin embargo, es necesario seguir trabajando para explicar plenamente cómo la luz y la oscuridad afectan directamente los patrones de sueño, y para determinar si la proteína PROK2 tiene una función similar en los seres humanos. Si es así, este trabajo podría conducir eventualmente al desarrollo de nuevos fármacos para la vigilia y el sueño.
