Gliové buňky mohou hrát klíčovou roli při řízení spánku a metabolismu, naznačuje studie ovoce mušek

Homeostáza je schopnost živých organismů udržovat stabilní vnitřní podmínky, jako je teplota, hydratace a hladina cukru v krvi, bez ohledu na jakékoli změny v okolí. Homeostatické mechanismy také regulují chování, které jsou ústřední pro přežití živočišných druhů, jako je spánek, odpočinek a stravování.

Vědci z Institutu Max Planck Institute for Neurobiology of Behavior -Caesar (MPINB) v Německu nedávno provedli studii zaměřenou na lepší porozumění nervovým základu odpočinku, spánku a krmení chování u ovocných mušek (Drosophila melanogaster).

Jejich zjištění, Publikováno v Neurověda přírodyZdůrazněte klíčovou roli Glia (Nonneuronální buňky v mozku a nervovém systému s různými specializovanými funkcemi) při regulaci těchto životně důležitých mechanismů u ovocných mušek, což naznačuje, že slouží jako metabolické homeostaty.

„Lidé tráví asi třetinu svého života spaním, přesto stále nechápeme plně, proč je nutný spánek,“ řekl Andres Flores-Valle, první autor příspěvku, řekl lékařům XPRESS: „Cílem našeho výzkumu je odpovědět na tuto otázku studiem ovocných mušek, které i přes mnohem jednodušší mozky, také spaní.

V rámci své nedávné studie se Flores-Valle a jeho kolegové konkrétně rozhodli odhalit a mozkový signál To sleduje potřebu spánku (tj. Homeostázy spánku) v ovocné mouchy. Tento signál by se měl zvýšit, když se moucha po období klidného spánku unavuje a resetuje.

„Porozumění mechanismům homeostázy spánku může potenciálně poskytnout odpovědi, proč je spánek nezbytný,“ vysvětlil Flores-Valle. „Použili jsme in vivo zobrazování k nahrávání glialu a Neurální aktivita Při probuzení a spících mouchy pod mikroskopem, “vysvětlil Flores-Valle.

„Abychom to udělali, udržovali jsme mouchy pohodlně a krmili je každých pár hodin pomocí robota. Udělali jsme to několik dní, což jim umožnilo přirozeně spát pod mikroskopem.“

Ve svých experimentech vědci zkoumali dva odlišné typy glia buněk, známé jako glia podobná astrocytům a ensheating glia. První je známo, že slouží podobným funkcím jako astrocyty, což pomáhá udržovat stabilní chemické prostředí v mozku. Druhým jsou buňky, které se obtěžují kolem axonů, přispívají k jejich regeneraci a k ​​odstranění axonových zbytků nebo poškozených buněk.

Zejména Flores-Valle a jeho kolegové byli první, kdo zaznamenal mozkovou aktivitu mušek po delší dobu, a zároveň zajistil jejich pohodlí během odpočinku. Experimentální metody, které použili, jim nakonec umožnily občas pozorovat hmyz, když spali a vzhůru.

„Zjistili jsme, že gliové buňky sledují spánek potřeby prostřednictvím signálů vápníku, které stoupají během bdělosti a resetují spánkem,“ řekl Flores-Valle. „Překvapivě jsme zjistili, že neurony se domnívají, že místo toho vyvolávají spánek, místo sledování potřeby krmení, přičemž aktivita stoupá, dokud moucha nejí.

„Zjistili jsme také, že aktivita vápníku gliového vápníku je spojena s metabolismem – pohlcuje Clear CO₂ a regulovat pH, které naznačuje spánek, může být zapotřebí spánku k obnovení metabolické rovnováhy. “

Zjištění shromážděná vědci ukazují, že gliové buňky reagují na metabolické signály a tyto reakce ovlivňují jejich aktivitu vápníku. Celkově tyto výsledky spojují aktivitu gliových buněk s metabolickými stavy a regulací spánku. V budoucnu mohli inspirovat další výzkum zaměřený na příspěvek glií ke spánku, což by také mohlo zlepšit pochopení spánku a metabolických poruch.

„Naše další studie se pokusí odhalit, jak gliové buňky Spusťte přechod z bdělosti na spánek, klíčová otázka, která zůstává nezodpovězena, „dodal Flores-Valle. spátAle jak signál působí napříč mozkem, je stále neznámý. “

© 2025 Science X Network