Vědci objevili u octomilek neuronovou dráhu propojující biologické hodiny se spánkem

Vědci z Univerzity v Ženevě ve Švýcarsku zmapovali neuronový okruh, který propojuje cirkadiánní hodiny s centry mozku řídícími spánek a bdělost. Výzkumný tým vedla Emi Nagoshi, Ph.D., a výsledky studie publikoval časopis Current Biology 22. září 2026.

Vědci se při výzkumu zaměřili na octomilku (Drosophila melanogaster), modelový organismus, který se v neurovědním výzkumu dlouhodobě využívá díky poměrně jednoduché, ale dobře popsané struktuře nervové soustavy a existenci přesně definovaných genetických nástrojů pro sledování jednotlivých neuronů. Pomocí genetického mapování a funkčního zobrazování se badatelům podařilo identifikovat konkrétní dráhu, kterou cirkadiánní hodiny ovlivňují neurony zodpovědné za udržování bdělosti.

Klíčovým zjištěním studie je, že cirkadiánní hodiny aktivně tlumí činnost dopaminergních neuronů, které jinak stimulují bdělost. Tyto dopaminergní neurony podle výzkumu dále působí na takzvané houbovité tělo (mushroom body) – strukturu v mozku hmyzu, jež se podílí na zpracování informací a koordinaci chování.

„Pozorovali jsme, že hodiny inhibují tyto dopaminergní neurony, které stimulují neurony v houbovém těle,“ uvedla Blanca Lago Solis, Ph.D., členka výzkumného týmu.

Popsaný mechanismus naznačuje, že cirkadiánní systém nepůsobí na spánek a bdělost pouze nepřímo prostřednictvím obecného časování, ale disponuje konkrétní neuronovou drahou, kterou aktivně potlačuje signály podporující bdělost v určitých fázích dne. Tím se otevírá cesta k přesnějšímu pochopení, jak vnitřní biologické hodiny organismu koordinují přechod mezi stavem bdělosti a spánku na úrovni jednotlivých neuronů a jejich propojení.

Výzkumníci uvádějí, že objasnění tohoto okruhu má širší význam pro pochopení toho, jak narušení cirkadiánních rytmů přispívá k poruchám spánku a dalším neurologickým obtížím. Cirkadiánní rytmy jsou přitom u lidí i dalších živočichů evolučně konzervované, takže základní principy objevené u octomilky mohou mít obdobu i ve složitějších nervových soustavách savců, včetně člověka.

Poruchy cirkadiánního rytmu jsou spojovány s celou řadou zdravotních potíží – od nespavosti a chronické únavy až po souvislosti s depresivními stavy či neurodegenerativními onemocněními. Pokud se podaří lépe porozumět konkrétním neuronovým drahám, jež propojují vnitřní hodiny organismu s regulací bdělosti, mohlo by to podle autorů studie v budoucnu přispět k cílenějšímu výzkumu léčby těchto stavů.

Studie byla publikována jako recenzovaný článek v časopise Current Biology pod označením DOI 10.1016/j.cub.2026.09.014. Tým z Univerzity v Ženevě tak navazuje na dlouhodobý zájem o zkoumání molekulárních a neuronových základů cirkadiánních rytmů, přičemž využití modelového organismu octomilky umožňuje detailní genetickou a funkční analýzu, která by byla u savčích modelů výrazně složitější.

Autoři studie zdůrazňují, že jde o další krok v postupném odhalování mechanismů, jimiž vnitřní biologické hodiny komunikují s dalšími mozkovými okruhy. Přestože se výzkum týkal octomilky, jeho výsledky mohou přispět k širšímu pochopení fungování spánku a bdělosti i u člověka, včetně toho, proč narušení denního rytmu – například při práci na směny nebo po dlouhých letech cestování přes časová pásma – může mít dlouhodobé dopady na duševní i fyzické zdraví.

Výzkumný tým plánuje v dalších fázích práce podrobněji prozkoumat, jak přesně je signál z cirkadiánních hodin přenášen na molekulární úrovni a zda existují i další paralelní dráhy, které se na regulaci bdělosti podílejí. Cílem je vytvořit co nejkomplexnější mapu toho, jak mozek integruje informace o čase s potřebou spánku a aktivní bdělosti, což by mohlo v budoucnu pomoci při vývoji terapeutických přístupů k léčbě poruch spánku a souvisejících neurologických onemocnění.