Suprachiasmatic kodols ir smadzeņu centrs, kura funkcija ir būt mūsu iekšējais pulkstenis, kas kontrolē diennakts ritmu. Tas ir atbildīgs par miega un nomoda ciklu ģenerēšanu tuvu 24 stundām. To veido divas mazas smadzeņu struktūras, ko veido neironi, kas regulē bioloģiskos ritmus. Šīs struktūras ir veidotas kā spārni un ir zīmuļa gala lieluma; Tie atrodas hipotalāma priekšējā daļā.
Suprachiasmatic kodols izraisa virkni neironu un hormonālo notikumu, lai kontrolētu dažādas ķermeņa funkcijas 24 stundu ciklā. Lai to izdarītu, tas izmanto aptuveni 20 000 neironu. Šī struktūra mijiedarbojas ar daudziem citiem smadzeņu reģioniem.
Pat bez ārējiem laika signāliem šie bioloģiskie ritmi tiek saglabāti. Tomēr saules gaisma un citi vides stimuli ietekmē šī 24 stundu cikla uzturēšanu. Citiem vārdiem sakot, gaismai katru rītu ir jāiestata iekšējais pulkstenis, lai ķermenis paliktu sinhronizācijā ar ārējo pasauli.
Pētījumi, kas veikti ar atsevišķiem suprachiasmatic kodola neironiem, parāda, ka katrs no tiem ir funkcionāls pulkstenis. Tās tiek sinhronizētas ar kaimiņu šūnu darbību.
Daudzos eksperimentos tika konstatēts, ka cilvēka diennakts cikla svārstības tiek saglabātas pat tad, ja esam izolēti no dienasgaismas.
No otras puses, eksperimentos ar grauzējiem, kuros tika iznīcināti suprachiasmatiskie kodoli, viņu miega nomoda cikli bija pilnīgi neorganizēti.
Liekas, ka šis mehānisms ir ne tikai endogēns, bet arī tam ir ģenētiska izcelsme. Šos ritmus aktivizē noteiktu gēnu cikliskā aktivitāte. Konkrēti, diennakts aktivitāte ir būtisku gēnu izpausmes ritmiska modeļa atspoguļojums. Tos sauc par "pulksteņa gēniem".
Atrašanās vieta
Suprachiasmatic kodols atrodas smadzeņu pamatnē, blakus hipotalāmam. Tās nosaukums cēlies no tā, ka tas atrodas virs redzes chiasma, kur krustojas redzes nervi. Tie atrodas divpusēji katrā smadzeņu kambara pusē.
Šis kodols atrodas stratēģiskā vietā, lai varētu uztvert signālus no redzes nerviem, norādot gaismas intensitāti, kas nonāk tīklenē.
Iespējas
Dzīvas būtnes ir pielāgojušās esošajai videi ar mērķi saglabāt sugas izdzīvošanu. Šim nolūkam viņi ir izveidojuši divus pamata uzvedības stāvokļus: aktivitāti un adaptīvo uzvedību un atpūtu.
Zīdītājiem šie stāvokļi tiek identificēti kā nomods un miegs. Tas notiek precīzos 24 stundu ciklos, kas attīstījušies kā pielāgošanās saules un gaismas tumsas ciklam.
Tagad ir zināms, ka šie diennakts ritmi ir atrodami šūnās visā ķermenī. Suprachiasmatic kodols ir diennakts elektrokardiostimulators, kas kontrolē atpūtas laiku, aktivitātes, ķermeņa temperatūru, badu un hormonu sekrēciju. Lai to izdarītu, tas koordinējas ar citiem smadzeņu reģioniem un citiem ķermeņa audiem.
Apstarojot gaismu, suprachiasmatic kodols mums saka, ka ir laiks būt nomodā. Tas paaugstina ķermeņa temperatūru un palielina hormonu, piemēram, kortizola, ražošanu.
Turklāt tas aizkavē tādu hormonu kā melatonīna izdalīšanos, kuru palielināšanās ir saistīta ar miega sākumu un parasti notiek, kad mēs uztveram, ka vide ir tumša. Šie līmeņi paliek paaugstināti visu nakti, lai mēs varētu gulēt pareizi.
Neironi izstaro darbības potenciālu 24 stundu ritmā. Proti, pusdienlaikā neironu šaušanas ātrums sasniedz maksimālo līmeni. Tomēr, krītot naktij, darbības potenciāls samazinās.
Tiek uzskatīts, ka šī kodola dorsomedialā daļa ir atbildīga par endogēniem 24 stundu cikliem. Tas ir, ka mēs varam saglabāt savus diennakts ritmus, neskatoties uz palikšanu tumsā.
Darbojas
Kad apkārtējā gaisma nonāk tīklenē, tā aktivizē gaismas jutīgās šūnas, ko sauc par ganglija šūnām. Šīs šūnas pārveido gaismas daļiņas (fotonus) elektriskos signālos. Tīklenes neironi sūta šos signālus caur redzes nerviem.
Šie nervi krustojas, veidojot optisko hiasmu. Vēlāk vizuālā informācija nonāk smadzeņu aizmugurē, ko sauc par pakauša daivu. Tur tas tiek apstrādāts attēlu veidā, kurus mēs apzināti uztveram.
Tomēr ir neironu grupa, kas atstāj optisko hiasmu un sasniedz suprachiasmatic kodolu, lai veiktu organisma cikliskās funkcijas. Tādējādi šis kodols nolemj aktivizēt vai nomāc čiekurveidīgo dziedzeri dažādu hormonu izdalīšanai. Starp tiem melatonīns.
Neironu diennakts ietekme suprachiasmatiskajā kodolā tiek izkliedēta caur dažādiem ķermeņa mērķorgāniem ar dažādiem neironu signāliem un melatonīna cirkulāciju.
Suprachiasmatic kodols regulē melatonīna sekrēciju no čiekurveidīgajiem, ņemot vērā apkārtējās vides gaismu un tumsu. Melatonīns ir viela, kas kontrolē miegu un citas ķermeņa cikliskās aktivitātes.
Melatonīnam ir funkcija kā pulkstenim, kas apzīmē katru dienas stundu, kā arī kalendāram, kas norāda ķermeņa laiku visiem ķermeņa audiem.
Ir konstatēts, ka melatonīna traucējumi ir saistīti ar miega traucējumiem, kas saistīti ar novecošanos, Alcheimera slimību un citām neirodeģeneratīvām slimībām. Faktiski, šķiet, tam ir antioksidanta iedarbība, aizsargājot mūsu neironus.
Suprachiasmatic kodola izmaiņas
Suprachiasmatic kodola aktivitāti var mainīt dažādos dzīves posmos. Piemēram, pusaudžiem melatonīna līmenis paaugstinās vēlāk nekā lielākajā daļā bērnu un pieaugušo. Sakarā ar to viņiem var būt grūti iet gulēt agri.
No otras puses, vecāka gadagājuma cilvēkiem ir vairāk pamošanās nakts laikā, jo melatonīna izdalīšanās tiek mainīta, jo mēs progresējam vecumam.
Suprachiasmatic kodola darbību var noregulēt ārēji faktori. Tas notiek tas, kas notiek ar reaktīvo nobīdi vai ja mēs neuzturam ikdienas režīmu un piespiežam mūsu ķermeni naktī palikt nomodā.
Ir svarīgi atzīmēt, ka tādās neirodeģeneratīvās slimībās kā Alcheimera diennakts ritms tiek mainīts sakarā ar progresējošu neironu zaudēšanu suprachiasmatiskajā kodolā.
Atsauces
- Benarroch, EE (2008). Suprachiasmatic kodols un melatonīns Savstarpēja mijiedarbība un klīniskās korelācijas. Neurology, 71 (8), 594-598.
- Mirmiran, M., Swaab, DF, Kok, JH, Hofman, MA, Witting, W., & Van Gool, WA (1992). Diennakts ritmi un suprachiasmatic kodols perinatālā attīstībā, novecošanā un Alcheimera slimībā. Progress smadzeņu izpētē, 93, 151–163.
- Mūra, RY (2007). Suprachiasmatic kodols miega - nomoda regulēšana. Miega zāles, 8, 27-33.
- GULĒJIET VADĪT UN JŪSU ĶERMENIS. (sf). Saņemts 2017. gada 20. aprīlī no Nacionālā miega fonda: sleepfoundation.org.
- Suprachiasmatic kodols. (sf). Saņemts 2017. gada 20. aprīlī no Wikipedia: en.wikipedia.org.
- Cilvēka suprachiasmatic kodols. (sf). Saņemts 2017. gada 20. aprīlī no vietnes BioInteractive: hhmi.org.
- SUPRACHIASMATIC NUCLEI UN PINEAL GLAND. (sf). Saņemts 2017. gada 20. aprīlī no smadzenēm no augšas uz leju: thebrain.mcgill.ca.