Supraquiasmatic Nucleus atrašanās vieta, funkcijas un izmaiņas

The suprachiasmatiskais kodols (NSQ) sastāv no divām mazām smadzeņu struktūrām (viena katrā smadzeņu puslodē), kas sastāv no neironiem, kas regulē bioloģiskos ritmus..

Šīs konstrukcijas ir spārnu formas un ir zīmuļa gala izmērs. Tās atrodas hipotalāma priekšējā daļā.

Supersiasmatisko kodolu raksturo mūsu iekšējais pulkstenis, kas kontrolē mūsu diennakts ritmus. Tas ir atbildīgs par miega radīšanu un pēkšņu 24 stundu darbības ciklu.

Tas izraisa virkni neironu un hormonālu notikumu, lai kontrolētu dažādas organisma funkcijas 24 stundu ciklā. Šim nolūkam tiek izmantoti aptuveni 20 000 neironu. Šī struktūra mijiedarbojas ar daudziem citiem smadzeņu reģioniem.

Pat bez ārējiem laika signāliem šie bioloģiskie ritmi tiek saglabāti. Tomēr šīs 24 stundu cikla uzturēšanu ietekmē saules gaisma un citi vides stimuli. Tas nozīmē, ka gaismai katru rītu jākoriģē iekšējais pulkstenis, lai organisms paliktu sinhronizācijā ar ārpasauli.

Pētījumi, kas veikti ar atsevišķiem suprachiasmatiskā kodola neironiem, liecina, ka katrs no tiem ir funkcionāls pulkstenis. Tie ir sinhronizēti ar kaimiņu šūnu darbību.

Daudzos eksperimentos ir konstatēts, ka cilvēka diennakts cikla svārstības tiek saglabātas pat tad, ja mēs esam izolēti no dienas gaismas.

No otras puses, eksperimentos ar grauzējiem, kuros tika iznīcināti suprachiasmatiskie kodoli, viņu miega un pamošanās cikli kļuva pilnīgi neorganizēti.

Šķiet, ka šis mehānisms ir ne tikai endogēns, bet arī ģenētisks. Šos ritmus aktivizē dažu gēnu cikliskā aktivitāte. Jo īpaši cirkadianālā aktivitāte ir būtisku gēnu izpausmes ritmiskā modeļa atspoguļojums. Tos sauc par "pulksteņa gēniem".

Atrašanās vieta

Supersiasmatiskais kodols atrodas smadzeņu pamatnē, blakus hipotalāmam. Tās nosaukums ir tāpēc, ka tas atrodas virs optiskā čiasma, kur šķērso optisko nervu sistēmu. Tās atrodas divpusēji katrā trešā smadzeņu kambara pusē.

Šis kodols ir stratēģiskā vietā, lai varētu uztvert signālus no redzes nerviem, norādot gaismas intensitāti, kas ienāk tīklenē..

Funkcijas

Dzīvās būtnes ir pielāgojušās esošajai videi, lai saglabātu sugas izdzīvošanu. Lai to izdarītu, viņi ir izstrādājuši divus galvenos uzvedības stāvokļus: aktivitāti un adaptīvo uzvedību un atpūtu.

Zīdītājiem šie stāvokļi tiek identificēti kā modrība un miegs. Tie notiek precīzos 24 stundu ciklos, kas ir attīstījušies kā pielāgošanās gaismas un tumsas saules ciklam.

Tagad ir zināms, ka šie diennakts ritmi ir atrodami šūnās visā ķermenī. Supersiasmatiskais kodols ir cirkadianālais elektrokardiostimulators, kas kontrolē atpūtas laiku, aktivitāti, ķermeņa temperatūru, badu un hormonālo sekrēciju. Lai to paveiktu, tā koordinējas ar citiem smadzeņu reģioniem un citiem ķermeņa audiem.

Ņemot vērā gaismu, suprachiasmatiskais kodols mums saka, ka ir pienācis laiks nomodā. Palielina ķermeņa temperatūru un palielina hormonu, piemēram, kortizola, ražošanu.

Turklāt tas aizkavē tādu hormonu kā melatonīns izdalīšanos, kuru pieaugums ir saistīts ar miega sākumu un parasti notiek, kad mēs uztveram, ka vide ir tumša. Šie līmeņi saglabājas augsti visu nakti, lai mēs varētu pareizi gulēt.

Neironi 24 stundu ritmā izdala darbības potenciālu. Konkrēti, pusdienlaikā neironu šaušanas ātrums sasniedz maksimālo līmeni. Tomēr, kad nakts nokrīt, darbības potenciāls samazina to biežumu.

Šī kodola dorsomediālā daļa ir tāda, kas, domājams, ir atbildīga par 24 stundu endogēnajiem cikliem. Tas ir, mēs varam saglabāt mūsu diennakts ritmus, neskatoties uz to, ka mēs esam tumsā.

Kā darbojas suprachiasmatiskais kodols?

Kad apkārtējā gaisma sasniedz tīkleni, tā aktivizē gaismjutīgas šūnas, ko sauc par gangliona šūnām. Šīs šūnas pārvērš gaismas daļiņas (fotonus) elektriskos signālos. Tīklenes neironi sūta šos signālus caur optisko nervu sistēmu.

Šie nervi veido optisko chiasmu. Vēlāk vizuālā informācija nonāk smadzeņu aizmugurē, ko sauc par okcipitalo daiviņu. Tur tas tiek apstrādāts attēlu veidā, ko mēs apzināti uztveram.

Tomēr ir neironu grupa, kas nāk no optiskā čiasma un sasniedzis suprachiasmatisko kodolu, lai īstenotu organisma cikliskās funkcijas. Tādējādi šis kodols nolemj aktivizēt vai nomākt pineal dziedzeri tā, lai tas izdalītu dažādus hormonus. Starp tiem, melatonīns.

Supersiasmatiskā kodola neironu cirkadianā ietekme izpaužas dažādos organisma mērķa orgānos, izmantojot dažādus neironu signālus un melatonīna cirkulāciju..

Supersiasmatiskais kodols regulē melatonīna sekrēciju no zarnu dziedzera atbilstoši vides gaismai un tumšumam. Melatonīns ir viela, kas kontrolē miega un citas ķermeņa darbības. 

Melatonīnam ir gan pulksteņa sastādīšanas funkcija katru stundu, gan kalendārs, kas norāda gada laiku visiem ķermeņa audiem..

Ir konstatēts, ka melatonīna izmaiņas ir saistītas ar miega traucējumiem, kas raksturīgi novecošanai, Alcheimera slimībai un citām neirodeģeneratīvām slimībām. Faktiski, šķiet, ka tam ir antioksidējoša iedarbība, kas aizsargā mūsu neironus.

Superkiasmatiskā kodola izmaiņas

To var mainīt dažādos dzīves posmos. Piemēram, pusaudžiem melatonīna līmenis palielinās vēlāk nekā vairumā bērnu un pieaugušo. Tādēļ viņiem var būt grūti gulēt agri.

No otras puses, vecāka gadagājuma cilvēkiem ir vairāk pamošanās naktī, jo melatonīna izdalīšanās ir mainījusies, kad mēs esam vecumā.

Suprachiasmatiskā kodola darbību var ierobežot ar ārējiem faktoriem. Tas ir tas, kas notiek ar jet lag vai, ja mēs nesaglabājam ikdienas rutīnu un liekam mūsu ķermenim palikt nomodā naktī.

Ir svarīgi atzīmēt, ka neirodeģeneratīvās slimības, piemēram, Alcheimera slimība, cirkadianritmi mainās sakarā ar progresējošu neironu zudumu suprachiasmatiskā kodolā..

Atsauces

1. Benarroch, E.E. (2008). Suprachiasmatiskais kodols un melatonīns Savstarpēja mijiedarbība un klīniskās korelācijas. Neurology, 71 (8), 594-598.
2. Mirmiran, M., Swaab, D.F., Kok, J.H., Hofman, M. A., Witting, W. & Van Gool, W.A. (1992). Cirkadianritmi un suprachiasmatisko kodolu perinatālajā attīstībā, novecošanās un Alcheimera slimībā. Progress smadzeņu pētniecībā, 93, 151-163.
3. Moore, R. Y. (2007). Suprachiasmatiskais kodols miega režīma regulēšanā. Miega zāles, 8, 27-33.
4. SLEEP DRIVE un JŪSU BODY CLOCK. (s.f.). Izgūti 2017. gada 20. aprīlī no Nacionālā miega fonda: sleepfoundation.org.
5. Suprachiasmatic kodols. (s.f.). Saturs iegūts 2017. gada 20. aprīlī no Wikipedia: en.wikipedia.org.
6. Cilvēka Suprachiasmatic Nucleus. (s.f.). Saturs iegūts 2017. gada 20. aprīlī no BioInteractive: hhmi.org.
7. SUPRACHIASMATIC NUCLEI UN PINEAL GLAND. (s.f.). Saturs iegūts 2017. gada 20. aprīlī, no smadzenēm no augšas uz leju: thebrain.mcgill.ca.