Местоположение, функции и изменения на ядрото на надкласизма

на супрахиазматично ядро (NSQ) се състои от две малки мозъчни структури (по една във всяка мозъчна хемисфера), съставена от неврони, които регулират биологичните ритми.

Тези структури имат формата на крила и са с размерите на върха на молив. Те се намират в предната част на хипоталамуса.

Супрахиазматното ядро ​​се характеризира с това, че е вътрешен часовник, контролиращ нашите циркадни ритми. Той е отговорен за генерирането на цикли на сън и събуждане близо до 24 часа.

Това води до поредица от невронални и хормонални събития, които контролират различните функции на организма в 24-часовия цикъл. За това тя използва приблизително 20 000 неврони. Тази структура взаимодейства с много други области на мозъка.

Дори и без външни метеорологични сигнали, тези биологични ритми се поддържат. Въпреки това, слънчевата светлина и други стимули за околната среда влияят върху поддържането на този 24-часов цикъл. Това означава, че светлината трябва да коригира вътрешния часовник всяка сутрин, така че организмът да остане в синхрон с външния свят.

Изследванията с отделни неврони на супрахиазматичното ядро ​​показват, че всеки от тях е функционален часовник. Те са синхронизирани с активността на техните съседни клетки.

В много експерименти е установено, че флуктуациите на човешкия циркаден цикъл се поддържат дори когато сме изолирани от дневната светлина.

От друга страна, в експерименти с гризачи, в които са били унищожени супрахиазматични ядра, цикъла на сън и следа става напълно дезорганизиран.

Изглежда, че този механизъм е не само ендогенен, но и генетичен произход. Тези ритми се активират от цикличната активност на определени гени. По-специално, циркадната активност е отражение на ритмичен модел на експресия на основни гени. Те са известни като "часовникови гени".

местоположение

Супрахиазматното ядро ​​се намира в основата на мозъка, до хипоталамуса. Името му е, защото се намира на върха на зрителната хиазма, където се пресичат зрителните нерви. Те са разположени двустранно от всяка страна на третия мозъчен вентрикул.

Това ядро ​​е на стратегическо място, за да може да приема сигнали от оптичните нерви, което показва интензивността на светлината, която навлиза в ретината.

функции

Живите същества се адаптират към съществуващата среда с цел поддържане на оцеляването на вида. За да направят това, те развиват две основни състояния на поведение: активност и адаптивно поведение, и почивка.

При бозайниците тези състояния се идентифицират като будност и сън. Те се случват в точни 24-часови цикли, които са се развили като адаптация към слънчевия цикъл на светлината и тъмнината.

Сега е известно, че тези циркадни ритми се намират в клетките в цялото тяло. Супрахиазматното ядро ​​е циркадният пейсмейкър, който контролира времето за почивка, активността, телесната температура, глада и хормоналната секреция. За да направите това, той се координира с други области на мозъка и други тъкани на тялото.

С излагане на светлина, супрахиазматичното ядро ​​ни казва, че е време да бъдем будни. Повишава телесната температура и увеличава производството на хормони като кортизол.

В допълнение, тя забавя освобождаването на хормони като мелатонин, чието нарастване е свързано с началото на съня и обикновено се случва, когато възприемаме, че околната среда е тъмна. Тези нива остават високи цяла нощ, за да можем да спим правилно.

Невроните отделят потенциал за действие в 24-часови ритми. По-конкретно, по обед скоростта на стрелба на невроните достига максимално ниво. С падането на нощта обаче потенциалът за действие намалява тяхната честота.

Дорсомедиалната част на това ядро ​​е тази, за която се смята, че е отговорна за 24-часовите ендогенни цикли. Това означава, че можем да поддържаме нашите циркадни ритми, въпреки че ни държи на тъмно.

Как работи супрахиазматичното ядро?

Когато околната светлина достигне ретината, тя активира фоточувствителни клетки, наречени ганглиозни клетки. Тези клетки превръщат светлинните частици (фотони) в електрически сигнали. Невроните в ретината изпращат тези сигнали през зрителните нерви.

Тези нерви оформят оптичната хиазма. По-късно визуалната информация достига до задната част на мозъка, наречена тилен лоб. Там тя се обработва под формата на образи, които ние съзнателно възприемаме.

Въпреки това, има група неврони, които идват от оптичната хиазма и достигат до супрахиазматичното ядро, за да упражняват цикличните функции на организма. По този начин, това ядро ​​решава да активира или инхибира епифизната жлеза, така че да отделя различни хормони. Сред тях, мелатонин.

Циркадианните влияния на невроните на супрахиазматичното ядро ​​се разширяват през различните целеви органи на тялото чрез различни невронални сигнали и от циркулацията на мелатонин..

Супрахиазматното ядро ​​регулира отделянето на мелатонин от епифизната жлеза според светлината и тъмнината на околната среда. Мелатонинът е вещество, което контролира съня и други циклични дейности на тялото. 

Мелатонинът има функция както на часовника на всеки час от денонощието, така и на календара, показващ времето на годината за всички тъкани на тялото..

Установено е, че промените в мелатонина са свързани с нарушения на съня, характерни за стареенето, болестта на Алцхаймер и други невродегенеративни заболявания. Всъщност изглежда, че има антиоксидантни ефекти, защитавайки нашите неврони.

Промени в супрахиазматичното ядро

Дейността на човека може да бъде променена в различни етапи от живота. Например при юноши нивата на мелатонин се повишават по-късно, отколкото при повечето деца и възрастни. Поради това те могат да имат затруднения да си лягат рано.

От друга страна, в напреднала възраст, има повече събуждания през нощта, тъй като освобождаването на мелатонин се променя с напредването на възрастта..

Действието на супрахиазматичното ядро ​​може да бъде дерегулирано от външни фактори. Това се случва с реактивното закъснение или ако не поддържаме ежедневна рутина и принуждаваме тялото ни да остане будно през нощта.

Важно е да се отбележи, че при невродегенеративни заболявания като болестта на Алцхаймер циркадните ритми се променят поради прогресивната загуба на неврони в супрахиазматичното ядро..

препратки

1. Benarroch, E.E. (2008). Супрохиазматично ядро ​​и мелатонин Реципрочни взаимодействия и клинични корелации. Neurology, 71 (8), 594-598.
2. Mirmiran, M., Swaab, D.F., Kok, J.H., Hofman, M.A., Witting, W., & Van Gool, W.A. (1992). Циркадни ритми и супрахиазматичното ядро ​​при перинаталното развитие, стареенето и болестта на Алцхаймер. Напредък в изследванията на мозъка, 93, 151-163.
3. Moore, R. Y. (2007). Супрохиазматично ядро ​​при регулиране на съня и следа. Лекарство за сън, 8, 27-33.
4. SLEEP DRIVE и ВАШИЯ ЧАСОВНИК НА ТЯЛОТО. (Н.О.). Възстановен на 20 април 2017 г. от National Sleep Foundation: sleepfoundation.org.
5. Супрохиазматично ядро. (Н.О.). Получено на 20 април 2017 г. от Wikipedia: en.wikipedia.org.
6. Човешкото супрахиазматично ядро. (Н.О.). Възстановен на 20 април 2017 г. от BioInteractive: hhmi.org.
7. СУПРАЧИАСМАТИЧНАТА ЯДРА И БОЖЕСТВЕНОТО СТЪКЛО. (Н.О.). Получено на 20 април 2017 г. от Мозъка отгоре надолу: thebrain.mcgill.ca.