Elena Turrión del Álamo, Programa de diplomacia científica de la AECID
El sueño es una parte fundamental de nuestro día a día, pero aún no existe una explicación científica universal que responda a la pregunta de por qué dormimos. Desde la Universidad de Múnich, la bióloga española Charo Robles trabaja para desentrañar las incógnitas del sueño a nivel molecular y su vinculación con el ritmo circadiano, el reloj biológico interno que nos ayuda a anticiparnos y adaptarnos a los cambios externos del día.
En esta entrevista, Robles nos habla de sus líneas de investigación y nos explica por qué el confinamiento decretado para frenar la curva de contagios por coronavirus ha podido influir negativamente en la calidad de nuestro descanso. “El sueño está en parte regulado por nuestro ritmo circadiano y la señal principal que sincroniza este reloj interno es la luz, así que la gente que ha permanecido en casa la mayor parte del tiempo puede experimentar ritmos de sueño menos consolidados”, cuenta la investigadora.
Esta publicación forma parte del ciclo de entrevistas mensuales a investigadoras españolas en Alemania impulsado desde la Embajada de España en Alemania para dar a conocer su labor y reivindicar su lugar en la ciencia.
¿Por qué es importante investigar los mecanismos que se esconden detrás del sueño?
En primer lugar, hay personas que años antes de presentar síntomas de enfermedades cognitivas y neurológicas, como el alzhéimer, empiezan a tener problemas con el sueño. Todavía hay muy poca información sobre ello, por lo que es importante seguir investigando el sueño para conocer si esos problemas de insomnio son causa o consecuencia de esas enfermedades.
Por otro lado, hemos visto que no es lo mismo dormir durante el día que durante la noche: incluso si duermes las mismas horas, tu cerebro no descansa igual porque tu cuerpo, guiado por el reloj interno, está hecho para dormir de noche. Como con este ritmo de vida moderno tendemos a hacer todo lo que queremos independientemente de si es de noche o es de día, es necesario mostrar que el reloj interno es un factor que influye en el descanso.
¿Por qué se saben tan pocas cosas sobre el sueño a día de hoy?
Hasta ahora casi todos los estudios que se han hecho sobre sueño están basados en la actividad neuronal, que se analiza a través de métodos como los electrodos. El problema es que no se puede analizar el sueño de una persona en el cerebro a nivel molecular, porque para ello tendrías que hacer una biopsia de este órgano. Eso supone una limitación importante.
Asimismo, desconocemos qué parte del cerebro controla el sueño. Puede incluso que haya muchas zonas de este órgano vital que se comunican entre sí para controlarlo, por lo que es muy difícil entender el puzle completo.
En octubre de 2019, la revista Science publicó dos de sus estudios en ratones que aportaban nuevas claves para entender la conexión entre el reloj interno y los comportamientos del sueño. ¿En qué consistieron esas investigaciones?
Esos dos estudios, realizados en colaboración con la Universidad de Zúrich (Suiza), se centraban en analizar el sueño a nivel molecular para responder a las preguntas del millón: por qué necesitamos dormir y qué pasa si no dormimos.
Para responder a estas cuestiones utilizamos una técnica innovadora que no se había empleado antes en los estudios del sueño y que mide las proteínas en las sipnapsis del cerebro de los ratones. Los resultados, basados en los niveles y actividad de las proteínas, desvelan que el cerebro sigue ritmos de actividad y descanso muy marcados en los que destacan dos momentos álgidos que coinciden con el inicio del sueño y de la vigilia en los ratones, lo que muestra la conexión entre el reloj interno y los comportamientos del sueño. También vimos que esos ciclos se desbaratan totalmente si faltan horas de sueño, por lo que el descanso es esencial para restablecer la estabilidad neuronal después de un día de actividad y en preparación del próximo.
Durante la cuarentena, muchos ciudadanos han manifestado un peor descanso o insomnio. ¿Hay una explicación científica para esto?
El estrés y la ansiedad pueden afectar al descanso, pero también hay otros factores a tener en cuenta. El sueño está en parte regulado por nuestro ritmo circadiano y la señal principal que sincroniza este reloj interno es la luz, así que la gente que ha permanecido en casa la mayor parte del tiempo puede experimentar ritmos de sueño más flojos.
Las investigaciones científicas han atraído la atención mundial durante la pandemia. ¿Cree que a partir de esta crisis la ciencia pasará a ocupará un lugar prioritario en la agenda de los gobiernos?
A mí me gustaría pensar que sí. Yo creo que hasta ahora en España la mentalidad de empresa ha sido la de invertir para obtener un producto inmediato, mientras que la ciencia y la investigación básica es un producto a largo plazo. Creo que esa visión tiene que cambiar con esta crisis. Además, si hasta ahora la ciencia era una caja negra para muchos, que desconocían su utilidad, esta pandemia ha demostrado que sirve para mucho.
¿También deberían cambiar las cosas para cerrar la brecha de género en la ciencia?¿Cuáles son los principales obstáculos en la carrera de una investigadora?
Yo tengo dos hijos, de seis y nueve años, y creo que la maternidad es un freno en la carrera científica porque la ciencia va muy rápido. Cuando yo me cogí la baja de maternidad de diez meses noté que al volver al laboratorio muchas cosas habían cambiado y que me tenía que poner al día. Al ser madre, tampoco dispones de tiempo para acudir a congresos o quedarte fuera del horario del trabajo, por lo que es complicado competir con el resto de compañeros. Por eso, muchas mujeres toman la decisión de abandonar la investigación y optan por otro trabajo a partir de cierta edad. De todos modos, me gustaría resaltar que no solo son desventajas, el trabajo en ciencia es muy flexible, no existen horarios, lo cual hace posible compatibilizar algunas investigaciones con la vida familiar. Tengo la esperanza de que con medidas de impulso y ayuda a las madres y padres científicos dentro de una generación esto cambie a mejor.
Die Biologin Charo Robles (Ludwigs-Maximilians-Universität München) über ihre Forschungen zur Molekularanalyse des Tagesrhythmus
Elena Turrión del Álamo, Programm für Wissenschaftsdiplomatie, AECID
Schlafen ist ein grundlegender Bestandteil unseres Tagesgeschehens. Aber noch immer gibt es keine allgemeingültige wissenschaftliche Erklärung dafür, warum oder wann wir schlafen. An der Ludwig-Maximilian-Universität München arbeitet die spanische Biologin Charo Robles daran, die Wissenslücken im Zusammenhang mit dem Schlafen zu schließen: Auf Molekularebene untersucht sie den Schlaf und sein Zusammenspiel mit dem Tagesrhythmus, mit dieser inneren biologischen Uhr, dank der wir Veränderungen des äußeren Tagesverlaufs vorwegnehmen und uns daran anpassen können.
In diesem Interview berichtet uns Robles von den Leitgedanken ihrer Forschung und erklärt, warum der zur Verlangsamung des COVID-19- Infektionsgeschehens verordnete Lockdown möglicherweise negative Auswirkungen auf die Qualität unserer Ruhepausen hat. “Das Schlafen gehorcht unter anderem unserem Tagesrhythmus, und für das Stellen unserer inneren Uhr spielt das Licht eine ganz zentrale Rolle. Wenn wir nun einen Großteil unserer Zeit im Inneren unseres Hauses verbringen, kann es passieren, dass unser Schlafrhythmus an Stetigkeit verliert”, erläutert Charo Robles.
Jeden Monat veröffentlicht die Botschaft von Spanien an dieser Stelle ein Interview mit einer spanischen Forscherin in Deutschland, um ihre Arbeit bekannt zu machen und ihren Platz in Wissenschaft und Forschung einzufordern.
Frau Robles, warum ist es von Belang, die Mechanismen zu erforschen, die sich hinter dem Schlaf verstecken?
Zunächst einmal gibt es Menschen, die Jahre bevor sie Symptome einer kognitiven oder neurologischen Erkrankung wie z.B. Alzheimer zeigen, erste Schlafstörungen entwickeln. Aber immer noch wissen wir nur sehr wenig darüber. Mit unserer Forschung wollen wir nun herausfinden, ob die Schlafprobleme Ursache oder Wirkung dieser Erkrankungen sind.
Andererseits haben wir bereits gesehen, dass es nicht dasselbe ist, ob man tagsüber oder nachts schläft. Selbst wenn man gleich lang schläft, ruht sich das Gehirn nicht gleichermaßen aus. Denn der Körper orientiert sich an der inneren Uhr, die ihm sagt, dass nachts geschlafen wird. Das moderne Leben tendiert in seinem Rhythmus dazu, alles nach Lust und Laune und ganz unabhängig davon zu machen, ob es Tag oder Nacht ist. Da ist es nötig zu erkennen, welche Rolle die innere Uhr für das Ausruhen spielt.
¿Warum weiß man denn heute immer noch so wenig über den Schlaf?
Bislang basieren beinahe alle Studien über den Schlaf auf einer Analyse der neuronalen Aktivität, die zum Beispiel mithilfe von Elektroden gemessen wird. Das Problem ist, dass wir den menschlichen Schlaf nicht anhand der molekularen Prozesse im Gehirn untersuchen können, denn dafür müssten wir eine Biopsie dieses Organs vornehmen. Damit sind wir natürlich stark eingeschränkt.
Auch wissen wir nicht, welcher Teil des Gehirns das Schlafen kontrolliert. Es ist sogar möglich, dass es in diesem lebenswichtigen Organ verschiedene Bereiche gibt, die dafür miteinander kommunizieren. Es ist also sehr schwierig, das ganze Puzzle zu verstehen.
Im Oktober 2019 veröffentlichte die Zeitschrift Science zwei Studien an Mäusen, die neue Schlüsselinformationen zum Verständnis des Verhältnisses zwischen der inneren Uhr und dem Schlaf lieferten. Worum genau ging es bei diesen Forschungen?
Diese beiden in Zusammenarbeit mit der Universität Zürich (Schweiz) durchgeführten Studien konzentrierten sich auf eine molekulargestützte Untersuchung des Schlafs zur Klärung der Eine-Million-Euro-Fragen: Warum brauchen wir den Schlaf, und was passiert, wenn wir nicht schlafen?
Um darauf eine Antwort zu finden, haben wir eine innovative Technik eingesetzt, die vorher noch nicht für Schlafstudien verwendet wurde: So haben wir die Proteine in den Hirnsynapsen der Mäuse gemessen. Ausgehend von der Menge und dem Verhalten der Proteine zeigen die Ergebnisse deutlich, dass sich im Gehirn Aktiv-und Ruhephasen in einem klaren Rhythmus abwechseln, bei dem zwei entscheidende Zeitpunkte hervorstechen, nämlich der Moment des Einschlafens und der des Aufwachens. Das zeigt eine Verbindung zwischen der inneren Uhr und dem Schlafverhalten. Auch konnten wir feststellen, dass diese Zyklen völlig auseinanderfallen, wenn einige Stunden Schlaf fehlen. Eine Ruhepause ist also fundamental, um nach einem Tag voller Aktivität die neuronale Stabilität zur Vorbereitung des nächsten Tages wiederherzustellen.
In der Zeit der Quarantäne klagten viele Menschen über Schlaflosigkeit, oder dass es ihnen schwer gefallen sei, zur Ruhe zu kommen. Gibt es dafür eine wissenschaftliche Erklärung?
Stress und innere Unruhe können einem die Ruhe rauben, aber es gibt auch andere Faktoren, die man berücksichtigen muss. Der Schlaf regelt sich zum Teil nach unserem Tagesrhythmus, und dessen Uhr wiederum wird vor allem durch das Tageslicht gestellt. Menschen, die also den Großteil ihrer Zeit im Inneren ihres Hauses zubringen, erleben möglicherweise schwächere Schlafphasen.
In der Pandemie richtet die Welt nun alle Augen auf die Ergebnisse der Forschung. ¿Glauben Sie, dass die Wissenschaft nach dieser Krise auf der Agenda der Regierungen an Priorität gewinnen wird?
Das wäre sicher wünschenswert. Ich glaube, bislang herrschte in Spanien ein Unternehmergeist, der auf ein Investieren in sofortige Ergebnisse ausgerichtet war. Wissenschaft und Grundlagenforschung allerdings bringen nur langfristig Ergebnisse. Daher denke ich, dass es mit dieser Krise ein Umdenken geben muss. Auch war die Wissenschaft bislang für viele ein Buch mit sieben Siegeln, das wenig Nutzen zu haben schien. Die Pandemie aber zeigt, wie hilfreich sie doch sein kann.
¿Und sollte sich auch etwas verändern, um den Gender-Gap in der Forschung zu schließen? Welches sind die größten Hürden auf der wissenschaftlichen Laufbahn einer Frau?
Ich habe zwei sechs und neun Jahre alte Kinder. Ich glaube, die Mutterschaft bremst die wissenschaftliche Karriere aus, denn das Tempo in der Forschung ist sehr hoch. Als ich nach zehn Monaten Mutterschutz zurück ins Labor kam, hatte sich viel verändert und ich musste einiges aufholen. Als Mutter hast Du auch keine Zeit, auf alle möglichen Kongresse zu gehen oder Überstunden zu machen. Das macht dann den Wettbewerb mit den Kollegen schwierig. Daher entscheiden sich viele Frauen, die Forschung aufzugeben und ab einem gewissen Alter eine andere Arbeit aufzunehmen. Aber trotzdem ist mir auch wichtig aufzuzeigen, dass es nicht nur Nachteile gibt. Die Arbeit in der Forschung ist sehr flexibel, es gibt keine festen Zeiten, wodurch sich wiederum einige Forschungsarbeiten gut mit dem Familienleben kombinieren lassen. Ich habe Hoffnung, dass es mit verschiedenen Maßnahmen für Anreize und Hilfestellungen für Mütter und Väter in der Wissenschaft gelingt, hier schon innerhalb einer Generation Verbesserungen herbeizuführen.
Kulturbulletin der Botschaft von Spanien 