A szuprachiasmatikus atommag egy agyközpont, amelynek a funkciója az, hogy belső óránk legyen, irányítva a cirkadián ritmusokat. Feladata a 24 órás alvási és ébrenlési ciklusok generálása. Két kicsi agyszerkezetből áll, amelyek neuronokból állnak, amelyek a biológiai ritmust szabályozzák. Ezek a szerkezetek szárnyak alakúak és egy ceruza hegyének felelnek meg; A hypothalamus elülső részében találhatók.
A szuprachiasmatikus sejt egy sor neuronális és hormonális eseményt vált ki, hogy a test különféle funkcióit a 24 órás ciklusban vezérelje. Ehhez hozzávetőlegesen 20 000 neuront használ. Ez a szerkezet számos más agyrégióval kölcsönhatásba lép.
Még külső időjárási jelek nélkül is megmaradnak ezek a biológiai ritmusok. A napfény és más környezeti ingerek befolyásolják ennek a 24 órás ciklusnak a fenntartását. Más szavakkal: a fénynek minden reggel vissza kell állítania a belső órát, hogy a test szinkronban maradjon a külvilággal.
A szuprachiasmatikus mag egyedi neuronjaival végzett vizsgálatok azt mutatják, hogy mindegyik funkcionális óra. Ezeket szinkronizálják a szomszédos cellák aktivitásával.
Számos kísérletben azt találták, hogy az emberi cirkadián ciklus ingadozása akkor is megmarad, ha napfénytől izolálunk.
Másrészt, a rágcsálókkal végzett kísérletekben, amelyekben a szuprachiasmatikus magokat elpusztították, alvás-ébrenlési ciklusaik teljesen megbonthatatlanná váltak.
Úgy tűnik, hogy ez a mechanizmus nemcsak endogén, hanem genetikai eredetű is. Ezeket a ritmusokat bizonyos gének ciklikus aktivitása aktiválja. Pontosabban, a cirkadián aktivitás az alapvető gének expressziós ritmusának visszaverése. Ezeket "óragéneknek" hívják.
Elhelyezkedés
A szuprachiasmatikus mag az agy alján található, a hypothalamus mellett. A neve abból a tényből származik, hogy az optikai chiasma felett helyezkedik el, ahol az optikai idegek keresztezik egymást. Két oldalán helyezkednek el a harmadik agykamra mindkét oldalán.
Ez a mag stratégiai helyen van, hogy jeleket tudjon venni az optikai idegektől, jelezve a retinaba belépő fény intenzitását.
Jellemzők
Az élő lények alkalmazkodtak a meglévő környezethez azzal a céllal, hogy fenntartsa a faj túlélését. Ennek érdekében a viselkedés két alapvető állapotát fejlesztették ki: aktivitást és adaptív viselkedést, valamint a pihenést.
Emlősökben ezeket az állapotokat ébrenlétként és alvásként azonosítják. Ezek pontos 24 órás ciklusokban történnek, amelyek a fény és a sötét napenergia-ciklusához való alkalmazkodásként fejlődtek ki.
Ezekről a cirkadián ritmusokról ismert, hogy megtalálhatók a test sejtjeiben. A szuprachiasmatikus mag egy cirkadián szívritmus-szabályozó, amely szabályozza a pihenőidőt, az aktivitást, a testhőmérsékletet, az éhezést és a hormon kiválasztódását. Ehhez más agyi régiókkal és más testszövetekkel koordinál.
A fénynek való kitettség mellett a szuprachiasmatikus mag azt mondja nekünk, hogy itt az ideje ébren lenni. Emeli a testhőmérsékletet és növeli a hormonok, például a kortizol termelését.
Ezenkívül késlelteti a hormonok - például a melatonin - felszabadulását, amelyek növekedése az alvás kezdetével függ össze, és általában akkor fordul elő, amikor észleljük, hogy a környezet sötét. Ezek a szintek egész éjjel magasak maradnak, hogy megfelelően aludhassunk.
A neuronok akciós potenciált bocsátanak ki 24 órás ritmusban. Pontosabban, délben a neuronok lövési sebessége eléri a maximális szintet. Az éjszaka esésével azonban a cselekvési potenciál gyakorisága csökken.
Úgy gondolják, hogy ennek a magnak a dorsomedialis része felelős az endogén 24 órás ciklusokért. Vagyis fenntarthatjuk cirkadián ritmusunkat annak ellenére, hogy a sötétben tartózkodunk.
Működés
Amikor a környezeti fény eléri a retinát, aktiválja a fényérzékeny sejteket, úgynevezett ganglionsejteket. Ezek a cellák a fényrészecskéket (fotonokat) elektromos jellé alakítják. A retina idegsejtjei ezeket a jeleket az optikai idegeken keresztül továbbítják.
Ezek az idegek keresztezik az optikai chiasm kialakulását. Később a vizuális információ eléri az agy hátulját, úgynevezett okklitális lebenyt. Ott dolgozzuk fel olyan képek formájában, amelyeket tudatosan érzékelünk.
Van azonban egy olyan neuronok egy csoportja, amelyek elhagyják az optikai chiasmot és eljutnak a szuprachiasmatikus magba, hogy a szervezet ciklikus funkcióit gyakorolják. Így ez a mag úgy dönt, hogy aktiválja vagy gátolja a tobozmirigyt a különféle hormonok szekréciójához. Közülük a melatonin.
A szuprachiasmatikus magban lévő idegsejtek cirkadián hatásait a test különféle célszervein keresztül különböző neuronális jelek és a melatonin keringése terjesztik.
A szuprachiasmatikus mag szabályozza a melatonin kiválasztását a tobozmirigyből a környezet fényének és sötétségének függvényében. A melatonin olyan anyag, amely szabályozza az alvást és a test egyéb ciklikus tevékenységeit.
A melatonin mind a nap minden óráját megjelölő óra, mind a test összes szövete számára az évszakot jelző naptárként működik.
Melatonin zavarokról kimutatták, hogy kapcsolatban vannak az öregedéssel kapcsolatos alvászavarokkal, Alzheimer-kórral és más neurodegeneratív betegségekkel. Valójában úgy tűnik, hogy antioxidáns hatásai vannak, védik idegsereinket.
Szuprachiasmatikus magváltozások
A szuprachiasmatikus mag aktivitása az élet különböző szakaszaiban megváltozhat. Például serdülőknél a melatonin szint később emelkedik, mint a legtöbb gyermeknél és felnőttnél. Emiatt nehéz lehet korán aludni.
Másrészt időskorúaknál több ébredés következik be az éjszaka folyamán, mivel a melatonin felszabadulása megváltozik, amint előrehaladunk az életkorban.
A szuprachiasmatikus mag működését külső tényezők szabálytalaníthatják. Ez történik a jet lag-kel, vagy ha nem tartjuk fenn a napi rutinot, és arra kényszerítjük a testünket, hogy éjjel ébren maradjanak.
Fontos megjegyezni, hogy olyan neurodegeneratív betegségekben, mint az Alzheimer-kór, a cirkadián ritmus megváltozik, mivel a szuprachiasmatikus magban a neuronok fokozatosan vesznek el.
Irodalom
- Benarroch, EE (2008). Suprachiasmatikus mag és melatonin Kölcsönhatások és klinikai összefüggések. Neurology, 71 (8), 594-598.
- Mirmiran, M., Swaab, D. F., Kok, JH, Hofman, MA, Witting, W., és Van Gool, WA (1992). A cirkadián ritmusok és a szuprachiasmatikus mag a perinatális fejlődésben, az öregedésben és az Alzheimer-kórban. Előrelépés az agykutatásban, 93, 151-163.
- Moore, RY (2007). Suprachiasmatikus mag alvás - ébrenlét szabályozásban. Alvó gyógyszer, 8, 27-33.
- Alvó hajtás és a karosszéria. (Sf). Beolvasva 2017. április 20-án, a Nemzeti Alvó Alapítványtól: sleepfoundation.org.
- Suprachiasmatikus mag. (Sf). Visszakeresve: 2017. április 20-án, a Wikipedia-ról: en.wikipedia.org.
- Az emberi suprachiasmatikus atommag. (Sf). Beolvasva 2017. április 20-án, a BioInteractive webhelyről: hhmi.org.
- A SUPRACHIASMATIC NUCLEI ÉS A FENNYIT. (Sf). Beolvasva: 2017. április 20-án, az agy felől lefelé: thebrain.mcgill.ca.