Un nuevo estudio demuestra que la sincronización de los ritmos de voltaje puede ser clave en la coordinación de nuestro reloj interno, lo que ofrece nuevas vías para el tratamiento de los trastornos circadianos.

El funcionamiento interno del cerebro es una de las áreas de investigación más candentes en la actualidad. Aunque sabemos mucho sobre la estructura y las funciones de este órgano, averiguar los mecanismos celulares subyacentes al cerebro es una tarea más difícil. Nuevas investigaciones sobre el núcleo supraquiasmático del hipotálamo sugieren que los ritmos de tensión sincronizados son parte integrante de la función de este órgano. ¿Podría el control de esta actividad eléctrica ser un futuro tratamiento para los trastornos circadianos?

¿Qué es el núcleo supraquiasmático?

Se sabe que el núcleo supraquiasmático es el motor de nuestro ritmo circadiano innato, sincronizando nuestros ritmos internos con los del mundo exterior. También llamado SCN, esta zona del hipotálamo está situada en las profundidades del cerebro. Los investigadores saben desde hace tiempo que el SCN recibe mensajes sobre la luz de las retinas de nuestros ojos y también coordina señales de otros sistemas. Desde allí, transmite mensajes a la glándula pineal, donde se produce y almacena la melatonina. A continuación, la glándula pineal libera melatonina en respuesta a las señales del SCN, que a su vez impulsa gran parte de la actividad celular relacionada con nuestro ritmo circadiano.

Aunque sabemos mucho sobre este complejo sistema, todavía hay muchas cosas que desconocemos. En concreto, sabemos muy poco sobre cómo se coordinan las señales ambientales para formar una señal coherente. Sin embargo, un nuevo estudio de cronobiología arroja luz sobre esta cuestión, mostrando que los ritmos de voltaje sincronizados dentro de las células del SCN pueden ser una parte importante del rompecabezas.

Los ritmos de voltaje sincronizados y el ritmo circadiano

Nuestra actividad cerebral está parcialmente controlada por la electricidad que pasa a lo largo de las neuronas, que funcionan como un cable en una máquina. Sin embargo, esta actividad eléctrica puede ser más compleja de lo que creíamos. Como la mayoría de las neuronas, las del SCN tienen un voltaje controlado por la acumulación y liberación de gradientes de iones, en este caso de calcio. Los investigadores decidieron medir el voltaje de estas neuronas a lo largo del día utilizando un sensor de voltaje especial codificado en el ADN de cerebros de ratón.

Aunque cada célula tenía su propio ritmo oscilatorio, los efectos aditivos de las células eran lo suficientemente significativos como para formar un patrón, que impulsa nuestros relojes internos. Y lo que es aún más sorprendente, las células del SCN parecían oscilar independientemente de los niveles de calcio. Los investigadores creen que estas células tienen un mecanismo alternativo conocido como ritmo de voltaje sincronizado. Es decir, las células se comunican con otras células de la región para coordinar sus cambios de voltaje y los cambios resultantes en la actividad del SCN.

¿Qué significa esto para el tratamiento de los trastornos del sueño?

Aunque esto pueda parecer ciencia imposiblemente compleja, hay aplicaciones en la vida real que son más difíciles de explicar. En primer lugar, la actividad eléctrica del SCN no depende totalmente de los canales de calcio. Tratar los trastornos del sueño con fármacos dirigidos a la actividad de estos canales de calcio probablemente no tendría éxito. Los ritmos de voltaje parecen ser completamente independientes de la fluctuación del calcio.

En segundo lugar, los grupos de neuronas del SCN parecen actuar como grupos regionales. Los trastornos del sueño pueden deberse a la actividad de un número muy reducido de neuronas y no de todo el SCN. Así pues, el tratamiento local puede ser más eficaz que los tratamientos dirigidos a todo el organismo o incluso a todo el cerebro. Esto es importante porque los fármacos que se prescriben actualmente para los trastornos del sueño, que a menudo son ineficaces y tienen elevados índices de efectos secundarios, actúan sobre diversos sistemas de todo el organismo.

¿Exactamente cómo podemos utilizar estos conocimientos para tratar con mayor eficacia los trastornos del sueño en el mundo real? Por ahora, esta pregunta sigue sin respuesta. Entender mejor cómo se mantiene nuestro ritmo circadiano a nivel celular ofrece esperanzas para futuros tratamientos, pero mientras tanto, sigue habiendo pocas opciones farmacéuticas. Médicos y científicos siguen recomendando medidas de estilo de vida y suplementos como la melatonina para mantener nuestros relojes internos en hora.