Per naują tyrimą su pelėmis pastebėta, kad suprachiazmatinio branduolio (SCB) – 24 valandas per parą dirbančio smegenų seklio, tūnančio pagumburyje – neuronai koordinuoja savo veiksmus, kad prisitaikytų prie skirtingos dienos šviesos trukmės, ir šie pokyčiai vyksta tiek atskirose ląstelėse, tiek visame tinkle, rašo sciencealert.com.
Atsižvelgiant į šviesos kiekį, kiekvieną dieną kito tiek pagrindinių neuromediatorių mišinys, tiek jų raiška.
Mes jau žinome, kad SCB pokyčiai gali turėti įtakos paraventrikuliniam branduoliui (PVB) – smegenų sričiai, taip pat esančiai pagumburio viduje ir padedančiai valdyti stresą, medžiagų apykaitą, imuninę sistemą, biologinį augimą ir kt.
Dabar mokslininkai nustatė molekulinį ryšį tarp dienos šviesos ir mūsų elgesio.
„Mes atskleidėme naujas molekulines SCB – PVB tinklo adaptacijas, kurios, reaguodamos į dienos ilgumą, koreguoja pagumburio funkciją ir kasdienį elgesį“, – sakė Kalifornijos universiteto San Diege neurologė Alessandra Porcu.
Tiek pelių, tiek žmonių SCB sudaro dalį smegenų punktualumo mechanizmų, atsakingų už fizinius, psichinius ir elgsenos cirkadinius ritmus, kurie funkcionuoja pagal 24 valandų modelį. Suprachiazmatinį branduolį valdo specialios šviesai jautrios ląstelės akių tinklainėje, perduodančios informaciją apie prieinamą šviesą ir kiekvienos dienos trukmę.
Iki šiol buvo neaišku, kaip maža, maždaug 20 tūkst. neuronų grupė suprachiazmatiniame branduolyje sugeba reaguoti į gaunamus duomenis apie dienos trukmę, ir šis tyrimas sugebėjo pateikti svarbių įžvalgų.
Jos gali būti naudingos gydant tokias sveikatos problemas kaip SAS, taip pat kitas ligas, kai šviesa naudojama kaip gydymo būdas.
Tyrėjams pelėse pavyko nustatyti neuromediatorių neuromedino S (NMS) ir vazoaktyvaus žarnyno polipeptido (VŽP) pokyčius, kuriuos vėliau buvo galima valdyti taip, kad būtų pakeistas tinklo aktyvumas paraventrikuliniame branduolyje.
Kitaip tariant, artėjame prie galimybės valdyti savo reakcijas į didesnį ar mažesnį dienos šviesos kiekį.
„Įspūdingiausias šio tyrimo rezultatas yra tas, jog mes atradome, kaip dirbtiniu būdu galima valdyti specifinių SCB neuronų aktyvumą ir sėkmingai sukelti dopamino raišką pagumburio PVB tinkle“, – sakė Kalifornijos universiteto San Diege neurologas Davide`as Dulcisas.
Šie tyrimai dar tik įžengė į pradinį etapą: nors pelių ir žmogaus smegenys yra labai panašios (ir todėl pelės yra tinkami bandomieji objektai), dar neaišku, ar žmogaus neuronai funkcionuoja lygiai taip pat.
Tačiau remiantis ankstesniais tyrimais, šie rezultatai turi potencialo pasiūlyti mums naujus nervinių sutrikimų gydymo būdus, taikant šviesos terapiją. Mokslininkų komanda mano, kad jų atrastas mechanizmas taip pat gali turėti įtakos mūsų „prisiminimams“, kiek dienos šviesos galime tikėtis keičiantis metų laikams.
Šis tyrimas yra pavyzdys, kaip mokslininkai, remdamiesi jau padarytais atradimais, gali kastis giliau iki pat molekulinių mechanizmų. Vienas iš tolesnių žingsnių bus išsiaiškinti, ar tokie patys mechanizmai funkcionuoja ir žmogaus smegenyse.
„Šis daugiasinapsinis neuromediatorių persijungimas, kurį atskleidėme šioje studijoje, gali užtikrinti anatominį – funkcinį ryšį, susiejantį sezoninius nuotaikos pokyčius ir šviesos terapijos poveikį“, – pažymėjo A. Porcu.
Tyrimas buvo paskelbtas žurnale „Science Advances“.