Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Tanda-tanda molekul novel di sebalik tingkah laku malam

Anonim

Penyelidikan dari University of California, saintis Irvine dan rakan-rakan mereka memberikan pandangan baru tentang mengapa banyak haiwan tidur pada waktu malam dan aktif pada siang hari, sementara yang lain melakukan sebaliknya.

iklan


Satu pasukan yang diketuai oleh Qun-Yong Zhou, profesor farmakologi UCI, mengkaji corak monyet (diurnal) dan tikus (malam) malam dan mendapati bahawa walaupun kedua-dua proses cahaya melalui mata dengan cara yang sama, isyarat yang menentukan tidur / mode terjaga dihantar ke otak melalui laluan yang berbeza dan menghasilkan corak tidur / sebaliknya.

"Oleh kerana manusia adalah diurnal, ini mempunyai implikasi jelas untuk rawatan baru yang berpotensi untuk gangguan tidur atau suasana hati tertentu, " kata Zhou, penulis utama kajian. Keputusan muncul dalam talian dalam Otak Molekul .

Corak tidur / terjaga adalah antara fungsi fisiologi asas dalam hampir semua organisma yang ditadbir oleh irama circadian. Sistem pengesan masa asas ini menjangkakan perubahan alam sekitar dan menyesuaikan diri dengan masa yang sesuai hari ini.

Zhou dan rakannya mendapati bahawa suis tidur / awake wujud di dalam mata dalam sel-sel ganglion retina sensitif fotogenik, atau ipRGC. Sebelum ini, rantau otak yang dipanggil nukleus suprachiasmatic, atau SCN, dipercayai menempatkan jam induk yang memelihara badan pada jadual kira-kira 24 jam.

Penemuan semasa memberikan mata lebih penting dalam kawalan kitaran tidur / awake. Dalam tikus malam, ipRGC dan SCN kelihatan berfungsi sama, dan sama ada boleh berfungsi sebagai penjaga masa. Tetapi dalam monyet diurnal, ipRGC mata kelihatan dominan.

"Memandangkan pandangan lama SCN sebagai jam induk bagi irama sirkadian kami, idea bahawa mata - atau terutamanya ipRGC - adalah ketua komander yang agak mengejutkan, " kata Zhou. "Tetapi ia menjadikan makna logik, sebagai mamalia diurnal dipacu secara visual. Mata bukan sahaja membimbing kita semasa waktu tidur kita, tetapi mereka juga menentukan bila kita tidur."

Adalah difikirkan bahawa suis yang berbeza dipicu selepas memberi isyarat kepada SCN yang menghasilkan corak tidur / terjaga sepenuhnya di siang hari dan malam untuk makhluk-makhluk diurnal dan malam. Tetapi tiada suis yang berbeza telah dijumpai.

Sebaliknya, Zhou dan rakan-rakan penyelidiknya mendapati mekanisme kawalan tidur / awake berbeza dalam monyet dan tikus sebelum memberi isyarat kepada SCN, dalam litar neural mengawal tidur dan terjaga. Satu novel tetapi elegan yang direka bentuk untuk mencantikkan ipRGC ke pusat-pusat otak menghasilkan pola tidur / awake yang terbalik untuk monyet dan tikus.

Dalam tikus, ipRGC, melalui sambungan ke SCN, memberi isyarat kepada haiwan untuk tidur pada siang hari. Dalam monyet, mesej tetap ini dari laluan ipRGC-SCN digerakkan oleh isyarat dari jalur jam ipRGC yang lebih dominan kepada struktur tengah yang disebut colliculus unggul yang memberitahu haiwan untuk terjaga pada siang hari.

Penemuan ini mencabar peranan induk lama yang dianggap sebagai jam suprachiasmatic di semua mamalia. Sekurang-kurangnya dalam monyet - dan mungkin pada manusia dan spesies diurnal lain - IPRGC mungkin lebih penting daripada jam suprachiasmatic dalam menentukan kapan aktif dan bila tidur.

"Pemikiran kami juga menjadikan akal evolusi, " kata Zhou. "Mamalia awal, semasa zaman dinosaur, dipercayai telah berlaku pada malam hari, dan spesies diurnal kemudiannya adalah benar-benar logik bahawa sifat kesucian ini berevolusi dengan dominasi penglihatan mamalia diurnal melalui pengembangan promoter bangsawan yang menggalakkan bangun laluan colliculus dan penurunan serentak laluan ipRGC-SCN yang menggalakkan tidur. Oleh itu, cahaya meletakkan tikus untuk tidur, tetapi ia membuat monyet dan mamalia diurnal lain. "

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh University of California - Irvine . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Qun-Yong Zhou, Katherine J. Burton, Matthew L. Neal, Yu Qiao, Anumantha G. Kanthasamy, Yanjun Sun, Xiangmin Xu, Yuanye Ma, Xiaohan Li. Peraturan rangsangan pembezaan oleh prokineticin 2 isyarat pada tetikus malam dan monyet diurnal . Brain Molecular, 2016; 9 (1) DOI: 10.1186 / s13041-016-0255-x