Что такое супрахиазматическое ядро?

Супрахиазматическое ядро ​​(SCN) представляет собой структуру гипоталамуса размером с булавочную головку, часть мозга, расположенную над зрительным хиазмом, область, где пересекаются зрительные нервы. Он контролирует циркадный ритм, ритмическое повторение определенных явлений примерно в одно и то же время каждый день. Также известный как биологические часы, он содержит около 20000 нейронов, которые генерируют нейрональные и гормональные сигналы, которые регулируют различные функции организма в течение примерно 24-часового цикла. Некоторые сигналы, генерируемые нейронами супрахиазматического ядра, включают гамма-аминомасляную кислоту, вазопрессин, вазоактивный кишечный пептид и соматостатин. Различные функции организма, синхронизированные с генерируемыми сигналами, включают цикл сна-бодрствования, температуру тела, изменения артериального давления, выработку мочи и выработку гормонов.

Циркадные ритмы могут быть вовлечены в цикл света и тьмы окружающей среды. Когда свет, поступающий из окружающей среды, достигает глаз, специализированные светочувствительные клетки сетчатки, известные как фоторецепторы, преобразуют свет в электрические сигналы, а затем передают его в мозг. Эти сигналы, которые распространяются вдоль ретиногипоталамического тракта, вызывают увлечение. Смещение - это смещение фазы активности супрахиазматического ядра таким образом, чтобы оно синхронизировалось с циклом света и тьмы среды с одинаковой частотой. В течение субъективного дневного времени увлечение опосредуется циклическим аденозинмонофосфатом и пептидом, активирующим аденилциклазу гипофиза, тогда как в субъективное ночное время он опосредуется циклическим монофосфатом гуанозина и ацетилхолином.

Помимо внешних световых сигналов, на супрахиазматическое ядро ​​влияет мелатонин. Мелатонин - это гормон, синтезируемый из нейротрансмиттера серотонина шишковидной железой. Это одновременно агент и регулятор супрахиазматического ядра. Его синтез циркадный, в котором он ингибируется светом и стимулируется темнотой. Когда его уровень повышается в темноте окружающей среды, мелатонин посылает в мозг информацию о наступлении ночи, и, соответственно, вызывается увлечение функциями организма.

Было идентифицировано несколько генов, которые регулируют циркадный ритм. Это гены вне времени, периода, dclock и цикла. Они контролируют экспрессию белка, что приводит к сложной внутриклеточной системе отрицательной обратной связи. Система отрицательной обратной связи учитывает периодичность супрахиазматического ядра.

Изменение ритма нейрональной и гормональной передачи сигналов происходит в зависимости от сезона. Это может отражать влияние изменения длины, приливов, температуры и солнечного света дневного света. При смене часовых поясов биологические часы нарушаются из-за внезапного искусственного изменения времени часов от перемещения в другой часовой пояс, что приводит к резкому смещению нейрональных и гормональных сигналов. Часто требуется несколько дней, чтобы восстановить работоспособность организма до нормального 24-часового цикла.