Sebbene la melatonina sia necessaria per la regolazione circadiana del sonno, i meccanismi alla base di questo effetto della melatonina non sono ancora chiari. Nel presente studio abbiamo dimostrato che la melatonina sopprime l’attività dei neuroni GABAergici nell’ipotalamo laterale, che secondo quanto riportato svolge un ruolo cruciale nel mantenimento della veglia.

L’effetto inibitorio della melatonina era mediato dall’attivazione dei recettori della melatonina 1 e dipendeva dall’inibizione dei canali ionici attivati da nucleotidi ciclici (HCN) iperpolarizzati. A livello comportamentale, l’infusione di melatonina nell’ipotalamo laterale ha diminuito significativamente le attività locomotorie ed esplorative e ha aumentato il tempo di immobilità in campo aperto. Inoltre, utilizzando registrazioni dell’elettroencefalogramma (EEG) e dell’elettromiogramma (EMG), abbiamo riscontrato che l’infusione di melatonina nell’ipotalamo laterale riduceva il tempo trascorso in stato di veglia e aumentava la quantità di sonno. Nel complesso, questi risultati suggeriscono che la melatonina inibisce i neuroni GABAergici nell’ipotalamo laterale attraverso l’inibizione dei canali HCN dipendente dal recettore della melatonina 1, il che è coerente con una diminuzione della veglia. Questi risultati forniscono un nuovo meccanismo alla base dell’effetto ipnotico della melatonina.