Supraquiasmatic Nucleus vieta, funkcijos ir pokyčiai

The suprachiasmatinis branduolys (NSQ) sudaro dvi mažos smegenų struktūros (po vieną kiekviename smegenų pusrutulyje), sudarytos iš neuronų, reguliuojančių biologinius ritmus..

Šios konstrukcijos yra sparnų formos ir yra pieštuko galo dydis. Jie yra priekinėje hipotalamo dalyje.

Suporiaseminis branduolys pasižymi tuo, kad yra mūsų vidinis laikrodis, kontroliuojantis mūsų cirkadinį ritmą. Jis yra atsakingas už miego ir prabudimo ciklų artimą 24 valandas.

Tai sukelia kelis neuroninius ir hormoninius įvykius, skirtus kontroliuoti įvairias organizmo funkcijas 24 valandų cikle. Tam naudojama apie 20 000 neuronų. Ši struktūra sąveikauja su daugeliu kitų smegenų regionų.

Net be išorinių oro signalų šie biologiniai ritmai yra išlaikomi. Tačiau šio 24 valandų ciklo palaikymas turi įtakos saulės šviesai ir kitiems aplinkos stimulams. Tai reiškia, kad šviesa kiekvieną rytą turi sureguliuoti vidinį laikrodį, kad organizmas išliktų sinchroniškai su išoriniu pasauliu.

Tyrimai, atlikti su atskirais suprachiasmatinio branduolio neuronais, rodo, kad kiekvienas iš jų yra funkcinis laikrodis. Jie sinchronizuojami su jų kaimyninių ląstelių veikla.

Daugelyje eksperimentų nustatyta, kad žmogaus cirkadinio ciklo svyravimai išlieka net ir tada, kai esame izoliuoti nuo dienos šviesos.

Kita vertus, eksperimentuojant su graužikais, kuriuose buvo sunaikinti suprachiasmatiniai branduoliai, jų miego ir pabudimo ciklai tapo visiškai neorganizuoti.

Atrodo, kad šis mechanizmas yra ne tik endogeninis, bet ir genetinis. Šiuos ritmus aktyvuoja tam tikrų genų ciklinis aktyvumas. Visų pirma, cirkadinis aktyvumas yra esminių genų ritminio išraiška. Tai vadinama „laikrodžio genais“.

Vieta

Superkiazmatinis branduolys yra smegenų pagrinde, šalia hipotalamijos. Jo pavadinimas yra dėl to, kad jis yra ant optinio chiasmo, kuriame kerta optiniai nervai. Jie yra abiejose trečiojo smegenų skilvelio pusėse.

Šis branduolys yra strateginėje vietoje, kad galėtų priimti signalus iš optinių nervų, nurodant į tinklainę patekusios šviesos intensyvumą..

Funkcijos

Gyvos būtybės prisitaikė prie esamos aplinkos, siekdamos išlaikyti rūšies išlikimą. Norėdami tai padaryti, jie sukūrė dvi pagrindines elgesio būsenas: aktyvumą ir adaptyvų elgesį ir poilsį.

Žinduoliuose šios būklės yra pažadintos ir miega. Tai vyksta tiksliai 24 valandų ciklais, kurie išsivystė kaip prisitaikymas prie šviesos ir tamsos saulės ciklo.

Dabar yra žinoma, kad šie cirkadiniai ritmai randami ląstelėse visame kūne. Superkiazmatinis branduolys yra cirkadinis širdies stimuliatorius, kuris kontroliuoja poilsio laiką, aktyvumą, kūno temperatūrą, alkį ir hormoninę sekreciją. Norėdami tai padaryti, jis koordinuojasi su kitais smegenų regionais ir kitais kūno audiniais.

Apšviečiant šviesą, suprachiasmatinis branduolys mums sako, kad laikas atsibusti. Padidina kūno temperatūrą ir padidina hormonų, pvz., Kortizolio, gamybą.

Be to, jis vėluoja hormonų, pvz., Melatonino, išsiskyrimą, kurio padidėjimas yra susijęs su miego pradžia ir paprastai atsiranda, kai suvokiame, kad aplinka yra tamsi. Šie lygiai išlieka aukšti visą naktį, kad galėtume tinkamai miegoti.

Neuronai 24 valandų ritmuose išskiria veikimo potencialą. Konkrečiai, vidurdienį, neuronų degimo greitis pasiekia didžiausią lygį. Tačiau, kai naktis nukrenta, veiksmų potencialai sumažina jų dažnį.

Šio branduolio dorsomedinė dalis yra ta, kuri, kaip manoma, yra atsakinga už 24 valandų endogeninius ciklus. Tai reiškia, kad mes galime išlaikyti savo cirkadinį ritmą, nepaisant to, kad esame tamsoje.

Kaip veikia suprachiasmatinis branduolys?

Kai aplinkos šviesa pasiekia tinklainę, ji suaktyvina šviesai jautrias ląsteles, vadinamas ganglioninėmis ląstelėmis. Šios ląstelės šviesos daleles (fotonus) paverčia elektriniais signalais. Tinklainės neuronai siunčia šiuos signalus per optinius nervus.

Šie nervai kerta optinį chiasmą. Vėliau vizualinė informacija pasiekia smegenų galą, vadinamą pakaušio skilveliu. Ten jis apdorojamas vaizdais, kuriuos mes sąmoningai suvokiame.

Tačiau yra grupė neuronų, kurie ateina iš optinio chiasmo ir pasiekia suprachiasmatinę branduolį, kad galėtų vykdyti ciklines organizmo funkcijas. Taigi, šis branduolys nusprendžia aktyvuoti arba slopinti kankorėžinę liauką taip, kad jis išskiria skirtingus hormonus. Tarp jų, melatoninas.

Cirkadianinis suprachiasmatinio branduolio neuronų poveikis išsiplėtė per skirtingus kūno organus skirtingais neuronų signalais ir melatonino cirkuliacija..

Superkiazmatinis branduolys reguliuoja melatonino išsiskyrimą iš kankorėžinės liaukos pagal aplinkos šviesą ir tamsumą. Melatoninas yra medžiaga, kuri kontroliuoja miego ir kitas ciklines organizmo veiklas. 

Melatonino funkcija - tai, kad kas valandą kasdien skambina, ir kalendorius, nurodantis metų laiką visiems kūno audiniams..

Nustatyta, kad melatonino pokyčiai yra susiję su senėjimo, Alzheimerio ligos ir kitų neurodegeneracinių ligų būdingais miego sutrikimais. Tiesą sakant, atrodo, kad tai turi antioksidacinį poveikį, apsaugantį mūsų neuronus.

Supermiasmatinio branduolio pokyčiai

Įvairių gyvenimo etapų veikla gali būti pakeista. Pavyzdžiui, paaugliams melatonino kiekis didėja vėliau nei daugelyje vaikų ir suaugusiųjų. Dėl šios priežasties jiems gali būti sunku miegoti anksti.

Kita vertus, pagyvenusiems žmonėms naktį būna daugiau pabudimų, nes melatonino išsiskyrimas keičiamas, kai mes amžius.

Suporiaseminio branduolio veikimą galima reguliuoti išoriniais veiksniais. Tai atsitinka su „jet lag“ arba, jei mes neužtikriname kasdienės rutinos ir priverstame mūsų kūną likti budrūs naktį.

Svarbu pažymėti, kad neurodegeneracinių ligų, tokių kaip Alzheimerio liga, cirkadinis ritmas keičiasi dėl progresuojančio neuronų praradimo suprachiasmatiniame branduolyje..

Nuorodos

1. Benarroch, E. E. (2008). Suprachiasmatinis branduolys ir melatoninas Abipusė sąveika ir klinikinės koreliacijos. Neurology, 71 (8), 594-598.
2. Mirmiran, M., Swaab, D.F., Kok, J.H., Hofman, M.A., Witting, W., & Van Gool, W.A. (1992). Cirkadinis ritmas ir suprachiasmatinis branduolys perinataliniame vystyme, senėjimas ir Alzheimerio liga. Pažanga smegenų tyrimų srityje, 93, 151-163.
3. Moore, R. Y. (2007). Suprachiasmatinis branduolys miego pabudimo reguliavime. Miego medicina, 8, 27-33.
4. SLEEP DRIVE IR JŪSŲ KŪNO LAIKAS. (s.f.). Gauta 2017 m. Balandžio 20 d. Iš Nacionalinio miego fondo: sleepfoundation.org.
5. Suprachiasmatinis branduolys. (s.f.). Gauta 2017 m. Balandžio 20 d., Iš Wikipedia: en.wikipedia.org.
6. Žmogaus Suprachiasmatinis branduolys. (s.f.). Gauta 2017 m. Balandžio 20 d. Iš „BioInteractive“: hhmi.org.
7. SUPRACHIASMATINĖ NUKLEI IR PINEINĖ JŪRA. (s.f.). Gauta 2017 m. Balandžio 20 d. Iš smegenų iš viršaus į apačią: thebrain.mcgill.ca.