Aquest dimarts 29 de juliol, l’Institut de Recerca Sant Pau (IR Sant Pau) va rebre la visita del Dr. Vladyslav Vyazovskiy, catedràtic de la Universitat d’Oxford i una de les veus més reconegudes en l’àmbit internacional de la recerca sobre el son. El Dr. Vyazovskiy va presidir el tribunal de la tesi doctoral de Diego del Castillo Berges, investigador predoctoral al grup de Fisiologia Molecular de la Sinapsi, liderat pel Dr. Àlex Bayés.
La tesi, titulada Alterations in NREM Sleep Accompany Dysregulation of Synaptic Proteome Dynamics in Syngap1 Heterozygous Mice, se centra en l’estudi del son NREM (Non-Rapid Eye Movement), una de les dues grans fases del son caracteritzada per una activitat cerebral lenta i sincrònica, essencial per a la recuperació energètica i la consolidació de la memòria. Concretament, la recerca analitza com afecta el son profund al funcionament molecular de les sinapsis en un model murí amb mutació en el gen SYNGAP1, una de les causes monogèniques més freqüents de discapacitat intel·lectual i trastorns del neurodesenvolupament.
Mitjançant tècniques d’anàlisi proteòmica i electroencefalogràfica, l’estudi mostra que aquests ratolins presenten canvis importants tant en els mecanismes moleculars que regulen les connexions neuronals com en la manera com dormen. En condicions normals, al voltant del 10 % del proteoma sinàptic mostra oscil·lacions rítmiques al llarg del dia. En els mutants, aproximadament la meitat d’aquestes oscil·lacions es perden, però també apareix un nou conjunt de proteïnes cícliques, fet que apunta no només a una pèrdua de ritmicitat, sinó a una reorganització patològica del funcionament sinàptic.
Funcionalment, els ratolins amb mutació heterozigota en el gen SYNGAP1 mantenen una arquitectura general del son i una regulació circadiària dels cicles de son-vigília aparentment normals, però presenten canvis subtils en la microarquitectura del son NREM. Dormen amb menys microdesvetllaments i períodes més estables de son profund, però amb una activitat cerebral alterada: augmenta la potència delta (associada a les ones lentes) i disminueix la potència sigma, que reflecteix l’activitat de les espigues del son (sleep spindles), unes oscil·lacions breus i ràpides típiques del NREM que estan implicades en la consolidació de la memòria i en la desconnexió sensorial durant el descans. Tot i que es mantenen els mecanismes que regulen l’activitat cerebral durant el son profund i al llarg del dia, s’observa una alteració en el patró de les espigues del son, que deixa de seguir el ritme lent habitual. Aquest canvi, juntament amb la reducció dels microdesvetllaments, fa pensar en una possible disfunció del sistema de senyalització cerebral que utilitza la noradrenalina.
A la tesi es proposa que aquesta desregulació de les dinàmiques proteòmiques i de les oscil·lacions cerebrals durant el son NREM podria estar relacionada amb els dèficits cognitius i de comportament propis dels trastorns associats a SYNGAP1. A més, suggereix que les estratègies terapèutiques dirigides a restaurar les oscil·lacions característiques del son NREM podrien tenir un efecte beneficiós.
La presència del Dr. Vyazovskiy com a president del tribunal aporta un gran valor científic i simbòlic a l’acte de defensa. El seu grup, amb seu al Departament de Fisiologia, Anatomia i Genètica de la Universitat d’Oxford, investiga els mecanismes sinàptics, cel·lulars i neurofisiològics que regulen els cicles de son i vigília, i com aquests processos es veuen alterats en trastorns neurològics i psiquiàtrics, l’envelliment i el metabolisme. El Dr. Vyazovskiy és especialment conegut per la seva contribució a la hipòtesi de l’homeòstasi sinàptica, segons la qual el son exerceix una funció essencial per restablir l’equilibri de la plasticitat cerebral acumulada durant la vigília.
La seva recerca també explora línies innovadores com el son local (en què diferents regions cerebrals poden trobar-se en estats funcionals diferents), la torpor i la hibernació, els efectes de compostos psicodèlics com el 5‑MeO‑DMT, i l’anàlisi detallada dels ritmes circadiaris i de les oscil·lacions cerebrals a diverses escales temporals.
La seva visita a Sant Pau va ser una gran oportunitat per promoure l’intercanvi científic i consolidar vincles amb grups capdavanters en l’àmbit de les neurociències a escala internacional. També representa un reconeixement a la trajectòria del grup de Fisiologia Molecular de la Sinapsi, pioner en l’estudi del proteoma sinàptic humà i de les alteracions moleculars implicades en malalties neurològiques i del desenvolupament.
