Ученые обнаружили, как мозг «узнает» время суток

Специалисты из Института RIKEN физико-химических исследований обнаружили механизм, позволяющий головному мозгу «определить» время суток, а также сезоны в году.

 Ученые выяснили, что в основе механизма существуют сезонные изменения в концентрации тормозного нейромедиатора хлора и ГАМК, который есть в определенных нейронах.

Специалисты проводили исследование, которое определило, что за понимание, какое сейчас время суток, у людей и у животных отвечает супрахиазматическое ядро, область гипоталамуса, управляющая циркадными ритмами. Эта область отвечает за экспрессию специальных определенных генов на протяжении 24-х часового периода, но выявилось, что 2 области ядра функционируют, не очень точно, по сравнению с остальными.

Авторы исследования во главе с Тору Такуми (Toru Takumi) проанализировали уровни экспрессии гена Bmal1 в вентральной и дорсальной области супрахиазматического ядра у 2 группах мышей. Одна, из которых жила в условиях очень длинного светового дня, а вторая — короткого. Как и ожидали эксперты, циклические изменения уровня экспрессии соответствующего гена Bmal1 в 2 областях ядра у грызунов из группы «короткого дня» - синхронизировано, а во втором - совпадение по фазе специалисты не обнаружили. Эксперты выяснили, что данное несовпадение наблюдается в дорсальной области, но только в том случае, если длительность светового дня увеличивается.

Выяснилось, что огромную роль в этом процессе играет специальный нейромедиатор ГАМК, подавляющий в большинстве случаев активность нейронов. Но, при этом часть нейронов супрахиазматического ядра активируется в ГАМК.

Авторы исследования объяснили: «такая ситуация происходит только в том случае, если в соответствующих нейронах отмечается повышенная концентрация хлора».

Специалисты смогли добиться в исследовании синхронизации экспрессии гена Bmal1 в первой группе «длинного дня», но при этом заблокировав поступление хлора в нейроны.

Руководитель исследования Джихван Маянг (Jihwan Myung) сказал: «Как и в раннем проведенном исследовании (в случае животных), наши тела могут отслеживать сезонность, а также и внезапные перемены в длительности светового дня, которые могут стать причиной довольно серьезных аффективных расстройств. У людей должно быть понимание того, как настраиваются внутренние сезонные часы. Оно сможет помочь людям, у которых соответствующий механизм нарушен».

Данные исследования представлены в издании «Proceedings of the National Academy of Sciences».

Коментарии:

• Назад
• Вперёд