Suprachiasmatic branduolys yra smegenų centras, kurio funkcija yra būti mūsų vidinis laikrodis, kontroliuoti paros ritmų. Jis yra atsakingas už miego ir žadinimo ciklų sukūrimą arti 24 valandų. Jį sudaro dvi mažos smegenų struktūros, sudarytos iš neuronų, reguliuojančių biologinius ritmus. Šios struktūros yra sparnų formos ir yra pieštuko galiuko dydžio; Jie yra priekinėje pogumburio dalyje.
Suprachiasmatinis branduolys sukelia daugybę neuroninių ir hormoninių įvykių, kad būtų galima valdyti skirtingas kūno funkcijas 24 valandų cikle. Tam reikia maždaug 20 000 neuronų. Ši struktūra sąveikauja su daugeliu kitų smegenų regionų.
Šie biologiniai ritmai yra palaikomi net be išorinių oro signalų. Tačiau saulės spinduliai ir kiti aplinkos dirgikliai daro įtaką šio 24 valandų ciklo palaikymui. Kitaip tariant, šviesa kiekvieną rytą turi atstatyti vidinį laikrodį, kad kūnas liktų sinchroniškai su išoriniu pasauliu.
Tyrimai, atlikti su atskirais suprachiasmatinio branduolio neuronais, rodo, kad kiekvienas iš jų yra funkcinis laikrodis. Jie sinchronizuojami su kaimyninių ląstelių veikla.
Daugelyje eksperimentų nustatyta, kad žmogaus paros ciklo svyravimai išlieka net tada, kai esame izoliuoti nuo dienos šviesos.
Kita vertus, atliekant eksperimentus su graužikais, kurių metu buvo sunaikinti suprachiasmatiniai branduoliai, jų miego-budėjimo ciklai buvo visiškai neorganizuoti.
Atrodo, kad šis mechanizmas yra ne tik endogeninis, bet ir turi genetinę kilmę. Šiuos ritmus suaktyvina ciklinis tam tikrų genų aktyvumas. Tiksliau, cirkadinis aktyvumas yra ritminių esminių genų raiškos modelio atspindys. Tai yra žinoma kaip „laikrodžio genai“.
Vieta
Suprachiasmatinis branduolys yra galvos smegenyse, šalia pagumburio. Jo pavadinimas kilęs iš to, kad jis yra virš optinės chiasmos, kur susikerta optiniai nervai. Jie yra išdėstyti abipusiai kiekvienoje trečiojo smegenų skilvelio pusėje.
Šis branduolys yra strateginėje vietoje, kad galėtų priimti signalus iš regos nervų, nurodant į tinklą patenkančios šviesos intensyvumą.
funkcijos
Gyvos būtybės prisitaikė prie esamos aplinkos, siekdamos išlaikyti rūšies išlikimą. Tam jie sukūrė dvi pagrindines elgesio būsenas: aktyvumą ir adaptyvų elgesį bei poilsį.
Žinduoliams šios būsenos yra apibūdinamos kaip pabudimas ir miegas. Tai įvyksta tiksliais 24 valandų ciklais, kurie pasikeitė kaip prisitaikymas prie saulės šviesos ir šviesos tamsos ciklo.
Šie cirkadiniai ritmai dabar žinomi aptinkami viso kūno ląstelėse. Suprachiasmatinis branduolys yra cirkadinis širdies stimuliatorius, kuris kontroliuoja poilsio laiką, aktyvumą, kūno temperatūrą, alkį ir hormonų sekreciją. Norėdami tai padaryti, jis derina su kitais smegenų regionais ir kitais kūno audiniais.
Esant apšvietimui, suprachiasmatinis branduolys mums sako, kad laikas pabusti. Tai pakelia kūno temperatūrą ir padidina hormonų, tokių kaip kortizolis, gamybą.
Be to, tai atideda hormonų, tokių kaip melatoninas, išsiskyrimą, kurių padidėjimas yra susijęs su miego pradžia ir dažniausiai atsiranda tada, kai suvokiame, kad aplinka yra tamsi. Šis lygis išlieka padidėjęs visą naktį, kad galėtume tinkamai miegoti.
Neuronai skleidžia veikimo potencialą 24 valandų ritmu. Tiksliau, vidurdienį neuronų šaudymo greitis pasiekia maksimalų lygį. Tačiau naktį krintant, veiksmų potencialas mažėja.
Manoma, kad dorsomedialinė šio branduolio dalis yra atsakinga už endogeninius 24 valandų ciklus. T. y., Kad nepaisant buvimo tamsoje, mes galime išlaikyti savo cirkadinius ritmus.
Veikiantis
Kai aplinkos šviesa patenka į tinklainę, ji suaktyvina šviesai jautrias ląsteles, vadinamas ganglioninėmis ląstelėmis. Šios ląstelės šviesos daleles (fotonus) paverčia elektriniais signalais. Tinklainės neuronai šiuos signalus siunčia per regos nervus.
Šie nervai susikerta, kad suformuotų optinę chiasmą. Vėliau vaizdinė informacija pasiekia smegenų užpakalinę dalį, vadinamą pakaušio skiltimi. Ten jis apdorojamas vaizdų, kuriuos mes sąmoningai suvokiame, pavidalu.
Tačiau yra grupė neuronų, kurie palieka regos chiasmą ir pasiekia suprachiasmatinį branduolį, kad atliktų ciklines organizmo funkcijas. Taigi šis branduolys nusprendžia suaktyvinti arba slopinti kankorėžinę liauką, kad išskiria skirtingus hormonus. Tarp jų melatoninas.
Cirkadinis neuronų, esančių suprachiasmatiniame branduolyje, poveikis plinta per skirtingus tikslinius kūno organus skirtingais neuronų signalais ir melatonino cirkuliacija.
Suprachiasmatinis branduolys reguliuoja melatonino sekreciją iš kankorėžinės liaukos pagal aplinkos šviesą ir tamsą. Melatoninas yra medžiaga, kontroliuojanti miegą ir kitą organizmo ciklinę veiklą.
Melatoninas veikia kaip laikrodis, žymintis kiekvieną dienos valandą, taip pat kaip kalendorius, nurodantis metų laiką visiems kūno audiniams.
Nustatyta, kad melatonino sutrikimai yra susiję su su senėjimu susijusiais miego sutrikimais, Alzheimerio liga ir kitomis neurodegeneracinėmis ligomis. Tiesą sakant, atrodo, kad jis turi antioksidacinį poveikį, saugantį mūsų neuronus.
Suprachiasmatiniai branduolio pakitimai
Suprachiasmatinio branduolio veikla gali būti keičiama skirtingais gyvenimo tarpsniais. Pavyzdžiui, paaugliams melatonino lygis padidėja vėliau nei daugumos vaikų ir suaugusiųjų. Dėl šios priežasties jiems gali būti sunku miegoti anksti.
Kita vertus, pagyvenusiems žmonėms nakties metu būna daugiau pabudimų, nes melatonino išsiskyrimas keičiasi laikui bėgant.
Suprachiasmatinio branduolio veikimą gali sutrikdyti išoriniai veiksniai. Tai atsitiks su reaktyviniu atsilikimu arba jei mes neišlaikome kasdienybės ir verčiame savo kūną budėti naktį.
Svarbu pažymėti, kad sergant neurodegeneracinėmis ligomis, tokiomis kaip Alzheimerio liga, cirkadiniai ritmai keičiasi dėl laipsniško neuronų praradimo suprachiasmatiniame branduolyje.
Nuorodos
- Benarrochas, EE (2008). Suprachiasmatinis branduolys ir melatoninas Abipusė sąveika ir klinikinės koreliacijos. Neurology, 71 (8), 594-598.
- Mirmiran, M., Swaab, D. F., Kok, JH, Hofman, MA, Witting, W., ir Van Gool, WA (1992). Cirkadiniai ritmai ir suprachiasmatinis branduolys perinataliniame vystymesi, senėjimas ir Alzheimerio liga. Smegenų tyrimų pažanga, 93, 151–163.
- Moore, RY (2007). Suprachiasmatinis branduolys miego metu - budrumas. Miego medicina, 8, 27–33.
- GYVENAMASIS VAIRAVIMAS IR JŪSŲ Kūno laikrodis. (sf). Gauta 2017 m. Balandžio 20 d. Iš Nacionalinio miego fondo: sleepfoundation.org.
- Suprachiasmatinis branduolys. (sf). Gauta 2017 m. Balandžio 20 d. Iš Vikipedijos: en.wikipedia.org.
- Žmogaus suprachiasmatinis branduolys. (sf). Gauta 2017 m. Balandžio 20 d. Iš „BioInteractive“: hhmi.org.
- SUPRACHIASMATINIS branduolys ir pušies virvelė. (sf). Gauta 2017 m. Balandžio 20 d. Iš smegenų „iš viršaus į apačią“: thebrain.mcgill.ca.