Wissenschaftler identifizieren Gene, die mit dem REM-Schlaf verbunden sind.

Mäuse, denen diese Gene fehlen, beteiligen sich nicht an einem schnellen Schlaf in Augenbewegungen.

Wissenschaftler kennen das Stadium des Schlafes, das als schnelle Augenbewegung oder REM bezeichnet wird – was mit Träumen sowie verbessertem Lernen und Gedächtnis verbunden ist – seit den 1950er Jahren. Viele seiner Mechanismen bleiben jedoch geheimnisvoll. Jetzt hat eine Studie zwei Gene identifiziert, die eine Schlüsselrolle bei REM spielen.

Mäuse, denen die Gene Chrm1 und Chrm3 fehlen, schlafen weniger Stunden als typische Mäuse und haben fast nicht nachweisbare REM-Werte, finden die Forscher. Dies ist das erste Mal, dass Wissenschaftler sich mit Genen beschäftigen, die für den REM-Schlaf wichtig sind, sagt Hiroki Ueda vom japanischen RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research, der die im August in Cell Reports veröffentlichte Studie durchführte.

Ueda und seine Kollegen konzentrierten sich auf die neuronale Signalisierung von chemischem Acetylcholin und seinen Rezeptoren in Gehirnzellen. Frühere Forschungen hatten Acetylcholin mit der REM-Schlafregelung verknüpft, aber Uedas Team wollte herausfinden, welche spezifischen Gene und Rezeptoren beteiligt waren. Mit einer Variation des Gen-Editing-Verfahrens CRISPR/Cas9 produzierten sie sieben Mäuse ohne Gene, die für verschiedene Acetylcholin-Rezeptoren kodieren. Sie maßen den REM- und Nicht-REM-Schlaf bei den genetisch veränderten Mäusen und bei acht Kontrollmäusen mit Hilfe von Elektroenzephalogramm- und Elektromyogrammaufnahmen.

Mäuse ohne die beiden Gene Chrm1 und Chrm3 schliefen weniger als die normalen Mäuse und bekamen fast keinen REM-Schlaf, fanden die Forscher. Mäuse ohne Chrm1 hatten einen kürzeren und fragmentierteren REM-Schlaf; solche ohne Chrm3 einen kürzeren Nicht-REM-Schlaf.

Yu Hayashi vom International Institute for Integrative Sleep Medicine an der University of Tsukuba, der nicht an der Studie beteiligt war, sagt, dass die Ergebnisse bedeuten könnten, dass REM-Schlaf für das Überleben nicht notwendig ist; dass die mutierten Mäuse die Notwendigkeit einer solchen Behandlung irgendwie umgehen; oder dass die Mäuse in tieferen Hirnschichten im REM-Schlaf waren, die das Experiment nicht erkannte. Es bedarf weiterer Forschung, um diese Möglichkeiten auseinanderzuhalten.

Ueda sagt, dass die Entdeckungen helfen konnten, Schlaf und Stimmungsstörungen in den Leuten zu beleuchten, weil Rem-Schlaf und seine verbundenen intensiven Träume gedacht werden, um Tiefstand und andere Krankheiten zu beeinflussen.

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