Supraquiasmatic Nucleus asukoht, funktsioonid ja muutused

The suprachiasmatic tuum (NSQ) koosneb kahest väikesest aju struktuurist (üks igas aju poolkeral), mis koosneb bioloogilist rütmi reguleerivatest neuronitest..

Need struktuurid on tiibade kujuga ja on pliiatsikraadi suurus. Nad asuvad hüpotalamuse eesmises osas.

Superkiasmaatilist tuuma iseloomustab meie sisemine kell, mis kontrollib meie ööpäevaseid rütme. See vastutab une tekitamise ja 24-tunniste tsüklite äratamise eest.

See käivitab mitmeid neuronaalseid ja hormonaalseid sündmusi, et kontrollida organismi erinevaid funktsioone 24-tunnises tsüklis. Selleks kasutab see umbes 20 000 neuroni. See struktuur suhtleb paljude teiste aju piirkondadega.

Isegi ilma väliste ilmastiku signaalideta säilitatakse need bioloogilised rütmid. Selle 24-tunnise tsükli säilitamist mõjutavad siiski päikesevalgus ja muud keskkonnaalased stiimulid. See tähendab, et valgus peab igal hommikul sisemist kella korrigeerima, et organism jääks sünkroonis välismaailmaga.

Supersiasmaatilise tuuma üksikute neuronitega läbi viidud uuringud näitavad, et igaüks neist on funktsionaalne kell. Need on sünkroniseeritud nende naaberrakkude aktiivsusega.

Paljudes katsetes on leitud, et inimese ööpäevase tsükli kõikumised on säilinud ka siis, kui oleme päeva valgusest isoleeritud..

Teisest küljest, näriliste katsetes, kus hävitati suprachiasmaatilised tuumad, muutusid nende une- ja ärkveloleku tsüklid täielikult.

Tundub, et see mehhanism ei ole mitte ainult endogeenne, vaid ka geneetiline päritolu. Neid rütme aktiveerib teatud geenide tsükliline aktiivsus. Eriti peegeldab ööpäevane aktiivsus oluliste geenide rütmilise ekspressiooni mustrit. Neid nimetatakse "kella geenideks".

Asukoht

Superkiasmaatiline tuum asub aju baasil hüpotalamuse kõrval. Selle nimi on sellepärast, et see asub optilise chiasmi peal, kus optilised närvid ristuvad. Nad paiknevad kahepoolselt kolmanda aju vatsakese mõlemal küljel.

See tuum on strateegilises kohas, et saada signaale optilistest närvidest, mis näitab võrkkesta siseneva valguse intensiivsust..

Funktsioonid

Elusolendid on kohanenud olemasoleva keskkonnaga eesmärgiga säilitada liikide ellujäämine. Selleks on nad välja töötanud kaks peamist käitumise seisundit: aktiivsus ja adaptiivne käitumine ning puhkus.

Imetajatel on need seisundid identifitseeritud kui ärkvelolek ja uni. Need toimuvad täpsetes 24-tunnistes tsüklites, mis on arenenud valguse ja pimeduse päikesekiirte kohanemisega.

Nüüd on teada, et need ööpäevased rütmid on leitud rakkudes kogu kehas. Superkiasmaatiline tuum on ööpäevane südamestimulaator, mis kontrollib puhkeaegu, aktiivsust, kehatemperatuuri, nälga ja hormonaalset sekretsiooni. Selleks koordineerib see teiste aju piirkondade ja teiste kehakudede vahel.

Valgusega kokkupuutes ütleb suprachiasmatiline tuum meile, et on aeg ärkvel olla. Tõstab kehatemperatuuri ja suurendab hormoonide, näiteks kortisooli tootmist.

Lisaks sellele viivitab see selliste hormoonide nagu melatoniin vabanemist, mille suurenemine on seotud une algusega ja tavaliselt tekib see, kui me tajume, et keskkond on tume. Need tasemed on kogu öö jooksul kõrged, et saaksime korralikult magada.

Neuronid kiirgavad 24-tunnise rütmiga toime potentsiaali. Täpsemalt, keskpäeval jõuab neuronite põlemiskiirus maksimaalse tasemeni. Kuna öösel langeb, vähendavad tegevuspotentsiaalid nende sagedust.

Selle tuuma dorsomediaalne osa on selline, mis arvatakse vastutavaks 24-tunniste endogeensete tsüklite eest. See tähendab, et me saame säilitada oma ööpäevarütmi, hoolimata sellest, et me oleme pimedas.

Kuidas toimib suprachiasmatiline tuum?

Kui ümbritsev valgus jõuab võrkkesta, aktiveerib see valgustundlikud rakud, mida nimetatakse ganglionrakkudeks. Need rakud muudavad valged osakesed (fotoonid) elektrilisteks signaalideks. Võrkkesta neuronid saadavad need signaalid läbi optiliste närvide.

Need närvid moodustavad optilise chiasmi. Hiljem jõuab visuaalne teave aju tagaküljele, mida nimetatakse okcipitaalseks lõugaks. Seal töödeldakse seda piltidena, mida me teadlikult tajume.

Siiski on rühma neuroneid, mis tulevad optilisest chiasmist ja jõuavad organismi tsükliliste funktsioonide teostamiseks suprachiasmatilisse tuuma. Seega otsustab see tuum aktiveerida või pärssida käpepurust, nii et see eritab erinevaid hormone. Nende hulgas on melatoniin.

Supresiasmaatilise tuuma neuronite tsirkadiaanne mõju laieneb erinevate keha sihtorganite kaudu erinevate neuronaalsete signaalide ja melatoniini ringluse kaudu..

Supersiasmaatiline tuum reguleerib melatoniini eritumist pihlakinnes vastavalt keskkonna valgusele ja pimedusele. Melatoniin on aine, mis kontrollib une ja teisi keha tsüklilisi tegevusi. 

Melatoniinil on funktsioon nii kella valimise kohta iga tunni tunnis kui ka kalendri näitamiseks, mis näitavad aastaaega kõigile keha kudedele..

On leitud, et melatoniini muutused on seotud vananemisele, Alzheimeri tõvele ja teistele neurodegeneratiivsetele haigustele iseloomulike unehäiretega. Tegelikult tundub, et sellel on antioksüdantne toime, mis kaitseb meie neuroneid.

Superkiasmaatilise tuuma muutused

Elu aktiivsust võib muuta erinevates eluetappides. Näiteks noorukitel tõuseb melatoniini tase hiljem kui enamikus lastest ja täiskasvanutest. Selle tõttu võivad nad varakult magama minna.

Teisest küljest on eakatel rohkem ärkamisi öösel, kuna melatoniini vabastamine muutub vanuse järgi.

Superkiasmaatilise tuuma toimimist saab reguleerida väliste tegurite abil. See juhtub jet lagiga või kui me ei säilita igapäevast rutiini ja sunnib meie keha ärkama öösel.

On oluline märkida, et neurodegeneratiivsetes haigustes, nagu Alzheimeri tõbi, muutuvad tsirkadiaanrütmid neuronite progresseeruva kadumise tõttu suprachiasmatic tuumas..

Viited

1. Benarroch, E. E. (2008). Suprachiasmaatiline tuum ja melatoniin Vastastikune koostoime ja kliinilised korrelatsioonid. Neurology, 71 (8), 594-598.
2. Mirmiran, M., Swaab, D.F., Kok, J.H., Hofman, M.A., Witting, W. & Van Gool, W.A. (1992). Tsirkadiaanrütmid ja suprachiasmatic tuum perinataalse arengu, vananemise ja Alzheimeri tõve korral. Ajuuuringute edusammud, 93, 151-163.
3. Moore, R. Y. (2007). Suprachiasmaatiline tuum une-ärkveloleku regulatsioonis. Sleep meditsiin, 8, 27-33.
4. SLEEP DRIVE JA Teie kehaklubi. (s.f.). Välja antud 20. aprillil 2017 National Sleep Foundationilt: sleepfoundation.org.
5. Suprachiasmatiline tuum. (s.f.). Välja otsitud 20. aprillil 2017, Wikipediast: en.wikipedia.org.
6. Inimese Suprachiasmatic Nucleus. (s.f.). Välja otsitud 20. aprillil 2017, BioInteractive: hhmi.org.
7. ÜLEMAAILMINE NUKLEI JA PINEAAL. (s.f.). Välja otsitud 20. aprillil 2017, aju ülalt alla: thebrain.mcgill.ca.