O que é o núcleo supraquiasmático?
O núcleo supraquiasmático (SCN) é um par da estrutura do hipotálamo do tamanho de uma cabeça de alfinete, uma parte do cérebro localizada acima do quiasma óptico, a região onde os nervos ópticos se cruzam. Controla o ritmo circadiano, a repetição rítmica de certos fenômenos aproximadamente à mesma hora do dia. Também conhecido como relógio biológico, contém cerca de 20.000 neurônios que geram sinais neuronais e hormonais que regulam as diferentes funções do corpo em um ciclo de aproximadamente 24 horas. Alguns sinais gerados pelos neurônios do núcleo supraquiasmático incluem o ácido gama-aminobutírico, vasopressina, peptídeo intestinal vasoativo e somatostatina. As diferentes funções do corpo sincronizadas com os sinais gerados são o ciclo sono-vigília, temperatura corporal, alterações na pressão sanguínea, produção de urina e secreção hormonal.
Os ritmos circadianos podem ser arrastados pelo ciclo claro e escuro do ambiente. Quando a luz vinda do ambiente atinge os olhos, células retinianas sensíveis à luz, conhecidas como fotorreceptores, convertem a luz em sinais elétricos e depois a transmitem ao cérebro. Esses sinais que viajam ao longo do trato retino-hipotalâmico produzem arrastamento. O aprisionamento é a mudança da fase da atividade do núcleo supraquiasmático, para que sincronize com o ciclo claro e escuro do ambiente da mesma frequência. Durante o dia subjetivo, o arrastamento é mediado pelo adenosina monofosfato cíclico e peptídeo ativador da adenil ciclase da hipófise, enquanto que durante o período noturno subjetivo, é mediado pelo guanosina monofosfato cíclico e acetilcolina.
Além dos sinais luminosos ambientais, o núcleo supraquiasmático é influenciado pela melatonina. A melatonina é um hormônio sintetizado a partir do neurotransmissor serotonina pela glândula pineal. É um agente e regulador do núcleo supraquiasmático. Sua síntese é circadiana, onde é inibida pela luz e estimulada pela escuridão. À medida que seu nível aumenta durante a escuridão ambiental, a melatonina envia informações ao cérebro que a noite chegou e o arrastamento das funções do corpo é evocado de acordo.
Vários genes foram identificados que regulam o ritmo circadiano. Esses são os genes atemporais, menstruais, dclock e de ciclo. Eles controlam a expressão da proteína, levando a um complexo sistema de feedback negativo intracelular. O sistema de feedback negativo é responsável pela periodicidade do núcleo supraquiasmático.
Variação no ritmo da sinalização neuronal e hormonal ocorre sazonalmente. Pode refletir a influência da variação no comprimento, marés, temperatura e luz do sol. No jet lag, o relógio biológico é interrompido devido a uma súbita mudança artificial no horário do relógio, passando para um fuso horário diferente, resultando em uma mudança abrupta dos sinais neuronais e hormonais. Muitas vezes, são necessários vários dias para redefinir o funcionamento do corpo para um ciclo normal de 24 horas.