Suprachiasmatic nucleus (SCN), optik sinirlerin kesiştiği bölge olan optik chiasm'ın üzerinde bulunan beynin bir parçası olan hipotalamusun iğne ucu boyutunda bir yapısıdır. Sirkadiyen ritmi, belirli olayların ritmik tekrarını her gün aynı saatte kontrol eder. Biyolojik saat olarak da bilinir, yaklaşık 24 saatlik bir döngüde vücudun farklı işlevlerini düzenleyen nöronal ve hormonal sinyaller üreten yaklaşık 20.000 nöron içerir. Suprakiazmatik çekirdeğin nöronları tarafından üretilen bazı sinyaller arasında gamma-aminobütirik asit, vasopressin, vazoaktif bağırsak peptidi ve somatostatin bulunur. Üretilen sinyallerle senkronize edilen vücudun farklı fonksiyonları uyku-uyanıklık döngüsü, vücut ısısı, kan basıncındaki değişiklikler, idrar üretimi ve hormon salgısıdır.
Sirkadiyen ritimler, ortamın aydınlık ve karanlık döngüsünden etkilenebilir. Ortamdan gelen ışık gözlere ulaştığında, fotoreseptörler olarak bilinen özel ışığa duyarlı retinal hücreler ışığı elektrik sinyallerine dönüştürür ve sonra beyine iletir. Retinohipotalamik kanal boyunca ilerleyen bu sinyaller sürüklenmeye neden olur. Sürüklenme suprachiasmatic nükleus aktivitesinin fazını değiştirir, böylece aynı frekanstaki ortamın aydınlık ve karanlık döngüsü ile senkronize olur. Subjektif gündüz boyunca sürüklenme, siklik adenozin monofosfat ve hipofiz adenil siklaz aktive edici peptid aracılık ederken, subjektif gece boyunca siklik guanosin monofosfat ve asetilkolin aracılık eder.
Çevresel ışık sinyallerinin yanı sıra, suprachiasmatic çekirdeği melatonin tarafından etkilenir. Melatonin, nörotransmitter serotoninden pineal bez tarafından sentezlenen bir hormondur. Suprachiasmatic çekirdeğin bir maddesi ve düzenleyicisidir. Sentezi sirkadiyendir, burada ışıkla inhibe edilir ve karanlık tarafından stimüle edilir. Çevresel karanlıkta seviyesi yükseldikçe, melatonin, gecenin geldiği beyne bilgi gönderir ve vücut fonksiyonlarının sürüklenmesi buna göre uyarılır.
Sirkadiyen ritmi düzenleyen birkaç gen tanımlanmıştır. Bunlar zamansız, periyot, dclock ve döngü genleridir. Protein ekspresyonunu kontrol ederek kompleks bir hücre içi negatif geri besleme sistemine neden olurlar. Negatif geri besleme sistemi, suprakiazmatik çekirdeğin periyodikliğini oluşturur.
Nöronal ve hormonal sinyalleşme ritmindeki değişimler mevsimsel olarak gerçekleşir. Uzunluğun, dalgaların, sıcaklığın ve gün ışığının güneş ışığındaki değişimin etkisini yansıtabilir. Jet gecikmesinde, biyolojik saat, saat süresindeki ani bir yapay değişimin farklı bir zaman dilimine seyahat etmesinden kaynaklanan ani bir yapay değişiklik nedeniyle bozulmakta ve nöronal ve hormonal sinyallerin ani bir kayması ile sonuçlanmaktadır. Çoğu zaman, vücudun çalışmasını normal 24 saatlik bir döngüye geri döndürmek için birkaç gün gerekir.
