Поделиться:
Расположение сверхквиасматического ядра, функции и изменения
супрахиазматическое ядро (NSQ) состоит из двух небольших структур мозга (по одной в каждом полушарии головного мозга), состоящих из нейронов, которые регулируют биологические ритмы.
Эти структуры имеют форму крыльев и имеют размер кончика карандаша. Они расположены в передней части гипоталамуса.
Для супрахиазматического ядра характерны наши внутренние часы, контролирующие наши циркадные ритмы. Он отвечает за генерацию циклов сна и бодрствования около 24 часов.
Это запускает серию нейрональных и гормональных событий для контроля различных функций организма в 24-часовом цикле. Для этого он использует около 20000 нейронов. Эта структура взаимодействует со многими другими областями мозга.
Даже без внешних погодных сигналов эти биологические ритмы сохраняются. Тем не менее, солнечный свет и другие факторы окружающей среды влияют на поддержание этого 24-часового цикла. То есть свет должен переустанавливать внутренние часы каждое утро, чтобы организм оставался синхронным с внешним миром..
Исследования, проведенные с отдельными нейронами супрахиазматического ядра, показывают, что каждый из них представляет собой функциональные часы. Они синхронизированы с активностью соседних ячеек.
Во многих экспериментах было обнаружено, что колебания циркадного цикла человека сохраняются даже тогда, когда мы изолированы от дневного света..
С другой стороны, в экспериментах с грызунами, у которых супрахиазматические ядра были уничтожены, их циклы сна и бодрствования стали полностью дезорганизованными..
Похоже, этот механизм не только эндогенный, но и имеет генетическое происхождение. Эти ритмы активируются циклической активностью определенных генов. В частности, циркадная активность является отражением ритмического паттерна экспрессии основных генов. Они известны как "гены часов".
место
Супрахиазматическое ядро находится у основания мозга, рядом с гипоталамусом. Его название объясняется тем, что он расположен на вершине зрительного хиазма, где пересекаются зрительные нервы. Они расположены с двух сторон на каждой стороне третьего желудочка головного мозга.
Это ядро находится в стратегическом месте, чтобы иметь возможность принимать сигналы от зрительных нервов, указывая на интенсивность света, который входит в сетчатку.
функции
Живые существа адаптировались к существующей среде с целью поддержания выживания вида. Чтобы сделать это, они развивают два основных состояния поведения: активность и адаптивное поведение и отдых..
У млекопитающих эти состояния идентифицируются как бодрствование и сон. Это происходит в точных 24-часовых циклах, которые развивались как адаптация к солнечному циклу света и тьмы..
В настоящее время известно, что эти циркадные ритмы находятся в клетках по всему организму. Супрахиазматическое ядро является циркадным кардиостимулятором, который контролирует время отдыха, активность, температуру тела, голод и гормональную секрецию. Для этого он координирует с другими областями мозга и другими тканями тела.
При воздействии света супрахиазматическое ядро говорит нам, что пора бодрствовать. Повышает температуру тела и увеличивает выработку гормонов, таких как кортизол.
Кроме того, он задерживает выделение гормонов, таких как мелатонин, увеличение которого связано с наступлением сна и обычно происходит, когда мы чувствуем, что среда темная. Эти уровни остаются высокими всю ночь, поэтому мы можем нормально спать.
Нейроны испускают потенциалы действия в 24-часовом ритме. В частности, в полдень скорость стрельбы нейронов достигает максимального уровня. Однако с наступлением ночи потенциалы действия уменьшают свою частоту.
Дорсомедиальная часть этого ядра, как полагают, ответственна за 24-часовой эндогенный цикл. То есть мы можем поддерживать наши циркадные ритмы, несмотря на то, что держим нас в неведении.
Как работает супрахиазматическое ядро?
Когда окружающий свет достигает сетчатки, он активирует светочувствительные клетки, называемые ганглиозными клетками. Эти клетки преобразуют легкие частицы (фотоны) в электрические сигналы. Нейроны в сетчатке посылают эти сигналы через зрительные нервы.
Эти нервы пересекаются, образуя оптический хиазм. Позже зрительная информация достигает задней части мозга, называемой затылочной долей. Там это обрабатывается в виде изображений, которые мы сознательно воспринимаем.
Тем не менее, существует группа нейронов, которые происходят из зрительного хиазма и достигают супрахиазматического ядра, чтобы осуществлять циклические функции организма. Таким образом, это ядро решает активировать или ингибировать шишковидную железу, чтобы оно выделяло разные гормоны. Среди них мелатонин.
Циркадные влияния нейронов супрахиазматического ядра распространяются через различные органы-мишени тела различными нейрональными сигналами и циркуляцией мелатонина..
Супрахиазматическое ядро регулирует выделение мелатонина из шишковидной железы в соответствии со светом и тьмой окружающей среды. Мелатонин - это вещество, которое контролирует сон и другие циклические активности организма..
Мелатонин имеет функцию как набора часов каждый час дня, так и календаря с указанием времени года для всех тканей организма..
Было обнаружено, что изменения мелатонина связаны с нарушениями сна, типичными для старения, болезнью Альцгеймера и другими нейродегенеративными заболеваниями. На самом деле, похоже, что он обладает антиоксидантным действием, защищая наши нейроны.
Изменения супрахиазматического ядра
Активность может быть изменена на разных этапах жизни. Например, у подростков уровень мелатонина повышается позже, чем у большинства детей и взрослых. Из-за этого они могут с трудом ложиться спать рано.
С другой стороны, у пожилых людей ночью больше пробуждений, так как выброс мелатонина изменяется с возрастом..
Работа супрахиазматического ядра может быть нарушена внешними факторами. Это то, что происходит со сменой часовых поясов или если мы не соблюдаем распорядок дня и не вынуждаем наше тело не спать ночью.
Важно отметить, что при нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера, циркадные ритмы изменяются из-за прогрессирующей потери нейронов в супрахиазматическом ядре.
ссылки
- Benarroch, E.E. (2008). Супрахиазматическое ядро и мелатонин. Взаимные взаимодействия и клинические корреляции. Неврология, 71 (8), 594-598.
- Mirmiran, M., Swaab, D.F., Kok, J.H., Hofman, M.A., Witting, W. & Van Gool, W.A. (1992). Циркадные ритмы и супрахиазматическое ядро в перинатальном развитии, старении и болезни Альцгеймера. Прогресс в исследованиях мозга, 93, 151-163.
- Мур, Р. Й. (2007). Супрахиазматическое ядро в регуляции сна и бодрствования. Лекарство для сна, 8, 27-33.
- СОН ПРИВОД И ВАШЕ ТЕЛО ЧАСЫ. (Н.Д.). Получено 20 апреля 2017 года из Национального фонда сна: sleepfoundation.org.
- Супрахиазматическое ядро. (Н.Д.). Получено 20 апреля 2017 г. из Википедии: en.wikipedia.org.
- Супрахиазматическое ядро человека. (Н.Д.). Получено 20 апреля 2017 г. от BioInteractive: hhmi.org.
- СУПРАХИАСМАТИЧЕСКИЕ ЯДРА И ШИПОВАЯ ЖЕЛЕЗА. (Н.Д.). Получено 20 апреля 2017 г. из мозга сверху вниз: thebrain.mcgill.ca.