Suprakiasmaattinen ydin on aivojen keskus, jonka tehtävänä on olla sisäisen kellon, ohjaamiseksi vuorokausirytmiä. Se vastaa nukkumis- ja herätysjaksojen tuottamisesta lähellä 24 tuntia. Se koostuu kahdesta pienestä aivojen rakenteesta, jotka koostuvat neuroneista, jotka säätelevät biologisia rytmejä. Nämä rakenteet ovat siipien muotoisia ja ne ovat kynän kärjen kokoisia; Ne sijaitsevat hypotalamuksen etuosassa.
Suprakiasmaattinen ydin laukaisee sarjan hermosto- ja hormonitapahtumia kehon eri toimintojen hallitsemiseksi 24 tunnin jaksossa. Tätä varten se käyttää noin 20 000 neuronia. Tämä rakenne on vuorovaikutuksessa monien muiden aivoalueiden kanssa.
Nämä biologiset rytmit ylläpidetään jopa ilman ulkoisia sääsignaaleja. Auringonvalo ja muut ympäristön ärsykkeet vaikuttavat kuitenkin tämän 24 tunnin jakson ylläpitoon. Toisin sanoen, valon on palautettava sisäinen kello joka aamu, jotta vartalo pysyy synkronissa ulkomaailman kanssa.
Suprakiasmaattisen ytimen yksittäisillä neuroneilla tehdyt tutkimukset osoittavat, että jokainen niistä on toiminnallinen kello. Nämä synkronoidaan naapurisolujen aktiivisuuteen.
Monissa kokeissa on havaittu, että ihmisen vuorokausipäivän syklin vaihtelut pysyvät yllä myös silloin, kun olemme eristetty päivänvalosta.
Toisaalta kokeissa jyrsijöillä, joissa suprakiasmaattiset ytimet tuhoutuivat, heidän nukkumisen syklit muuttuivat täysin epäorgaanisiksi.
Näyttää siltä, että tämä mekanismi ei ole vain endogeeninen, vaan sillä on myös geneettinen alkuperä. Nämä rytmit aktivoituvat tiettyjen geenien syklisellä aktiivisuudella. Erityisesti vuorokausipäiväinen aktiivisuus on olennaisten geenien rytmisen ilmaisumallin heijastus. Näitä kutsutaan "kellogeeneiksi".
Sijainti
Suprakiasmaattinen ydin sijaitsee aivojen juuressa hypotalamuksen vieressä. Sen nimi tulee siitä tosiasiasta, että se sijaitsee optisen rinnan yläpuolella, missä näköhermot leikkaavat. Ne sijaitsevat kahdenvälisesti kolmannen aivokammion molemmilla puolilla.
Tämä ydin on strategisessa paikassa voidakseen vastaanottaa signaaleja näköhermoista osoittaen verkkokalvolle tulevan valon voimakkuuden.
ominaisuudet
Elävät olennot ovat sopeutuneet olemassa olevaan ympäristöön tavoitteena ylläpitää lajien säilymistä. Tätä varten he ovat kehittäneet kaksi käyttäytymisen perustilaa: aktiivisuus ja mukautuva käyttäytyminen sekä lepo.
Nisäkkäillä nämä tilat tunnistetaan hereillä ja unena. Nämä tapahtuvat tarkkoissa 24 tunnin jaksoissa, jotka ovat kehittyneet mukautumisena valon ja pimeyden aurinkosykliin.
Näiden vuorokausirytmien tiedetään nykyään olevan soluissa koko kehossa. Suprakiasmaattinen ydin on vuorokausipäiväinen tahdistin, joka säätelee lepoaikoja, aktiivisuutta, ruumiinlämpöä, nälkää ja hormonien eritystä. Tätä varten se koordinoi muiden aivoalueiden ja muiden kehon kudosten kanssa.
Valolle altistumisen yhteydessä suprakiasmaattinen ydin kertoo meille, että on aika olla hereillä. Se nostaa kehon lämpötilaa ja lisää hormonien, kuten kortisolin, tuotantoa.
Lisäksi se viivästyy hormonien, kuten melatoniinin, vapautumista, joiden lisääntyminen liittyy unen alkamiseen ja tapahtuu yleensä, kun havaitaan, että ympäristö on pimeä. Nämä tasot pysyvät koholla koko yön, jotta voimme nukkua kunnolla.
Neuronit säteilevät toimintapotentiaalia 24 tunnin rytmissä. Erityisesti keskipäivällä neuronien ampumisnopeus saavuttaa maksimitason. Yön laskiessa toimintapotentiaalit kuitenkin vähenevät.
Tämän ytimen dorsomediaalisen osan uskotaan olevan vastuussa endogeenisistä 24 tunnin jaksoista. Eli että voimme ylläpitää vuorokausirytmiämme pimeässä pysymisestä huolimatta.
Toiminta
Kun ympäröivä valo osuu verkkokalvoon, se aktivoi valoherkkiä soluja, joita kutsutaan ganglionisoluiksi. Nämä solut muuntavat valohiukkaset (fotonit) sähköisiksi signaaleiksi. Verkkokalvon neuronit lähettävät nämä signaalit näköhermojen kautta.
Nämä hermot risteävät optisen chiasmin muodostamiseksi. Myöhemmin visuaalinen tieto saavuttaa aivojen takaosan, jota kutsutaan vatsakalvonaksi. Siellä se prosessoidaan tietoisesti havaittujen kuvien muodossa.
On kuitenkin joukko neuroneja, jotka jättävät optisen chiasmin ja saavuttavat suprakiasmaattisen ytimen harjoittamaan kehon syklisiä toimintoja. Siten tämä ydin päättää aktivoida tai estää käpyrauhaa erittämään erilaisia hormoneja. Niistä melatoniini.
Suprakiasmaattisessa ytimessä olevien neuronien vuorokausipäiväiset vaikutukset leviävät kehon eri kohdeelimien läpi erilaisten hermosolujen kautta ja melatoniinin liikkeellä.
Suprakiasmaattinen ydin säätelee melatoniinin eritystä käpyrauhasesta ympäristön valon ja pimeyden mukaan. Melatoniini on aine, joka hallitsee unta ja muita kehon suhdannetoimintoja.
Melatoniinilla on sekä kello, joka merkitsee jokaista vuorokauden tuntia, että kalenteri, joka osoittaa vuoden ajan kaikille kehon kudoksille.
Melatoniinihäiriöiden on havaittu liittyvän ikääntymiseen liittyviin unihäiriöihin, Alzheimerin tautiin ja muihin neurodegeneratiivisiin sairauksiin. Itse asiassa sillä näyttää olevan antioksidanttivaikutuksia, jotka suojaavat neuronejamme.
Suprakiasmaattiset ytimen muutokset
Suprakiasmaattisen ytimen aktiivisuus voi muuttua eri elämänvaiheissa. Esimerkiksi murrosikäisillä melatoniinitasot nousevat myöhemmin kuin useimmissa lapsissa ja aikuisissa. Tämän vuoksi heillä voi olla vaikea nukkua aikaisin.
Toisaalta vanhuksilla tapahtuu enemmän herätyksiä yön aikana, koska melatoniinin vapautuminen on muuttunut ikäryhmän edetessä.
Suprakiasmaattisen ytimen toiminta voidaan säännellä ulkoisesti. Näin tapahtuu jet viiveellä tai jos emme ylläpitä päivittäistä rutiinia ja pakotamme kehomme pysymään hereillä yöllä.
On tärkeää huomata, että neurodegeneratiivisissa sairauksissa, kuten Alzheimerin taudissa, vuorokausirytmit muuttuvat johtuen neuronien asteittaisesta menetyksestä suprakiasmaattisessa ytimessä.
Viitteet
- Benarroch, EE (2008). Suprakiasmaattiset ytimet ja melatoniini Vastavuoroiset vuorovaikutukset ja kliiniset korrelaatiot. Neurology, 71 (8), 594-598.
- Mirmiran, M., Swaab, DF, Kok, JH, Hofman, MA, Witting, W., ja Van Gool, WA (1992). Sydämen rytmit ja suprakiasmaattinen ydin perinataalisen kehityksen, ikääntymisen ja Alzheimerin taudin yhteydessä. Aivojen tutkimuksen edistyminen, 93, 151 - 163.
- Moore, RY (2007). Suprakiasmaattinen ydin nukkumisen ja heräämisen säätelyssä. Unilääke, 8, 27-33.
- NUKKUVA ASEMA JA RUNKOLI. (SF). Haettu 20. huhtikuuta 2017 National Sleep -säätiöltä: sleepfoundation.org.
- Suprakiasmaattinen ydin. (SF). Haettu 20. huhtikuuta 2017, Wikipediasta: en.wikipedia.org.
- Ihmisen suprakiasmaattinen ydin. (SF). Haettu 20. huhtikuuta 2017, BioInteractive-sivustolta: hhmi.org.
- YLIMÄÄRÄINEN TUUME JA MYÖNNIT. (SF). Haettu 20. huhtikuuta 2017 aivoista ylhäältä alas: thebrain.mcgill.ca.