Hvordan Hjernen Nulstiller Sit Biologiske Ur

{h1}

Skiftarbejde kan forårsage kræft ved at forstyrre hjernens indre ur. Dette ur kan tilpasse sig til mindre ændringer, såsom årstider, via kemisk signalering.

Hjernens indre ur holder tid via et synkroniseret netværk af celler, der er i stand til at nulstille sig selv, viser en ny undersøgelse.

Denne nulstilling kan være det, der gør det muligt for os at ændre vores egne daglige rytmer med årstiderne, mens uret selv forbliver ret stabilt, forklarer forskerne.

Men denne mekanisme udviklede sig ikke til at håndtere moderne teknologier, som f.eks. Vækkeure eller flyve. Messing med naturlige daglige cyklusser kan forårsage jetlag eller mere alvorlige virkninger. Shift arbejde, for eksempel, har været forbundet med stofskifteforstyrrelser som diabetes, og endda sygdomme som kræft.

"Skiftearbejde er nu opført som et potentielt kræftfremkaldende middel af Verdenssundhedsorganisationen," siger forsker Erik Herzog, biolog ved Washington University i St. Louis. Ved at forstå hvordan hjernens ur er koblet, kunne forskere udvikle måder til at forbedre hjernens evne til at håndtere disse slags miljøforstyrrelser, så de har færre skadelige virkninger på vores helbred, fortalte Herzog WordsSideKick.com. [10 ting du ikke vidste om hjernen]

Hjernens timingcenter kaldes den suprachiasmatiske kerne, eller SCN. "Hver celle er sin egen lille timer", som virker ved at tænde og slukke et sæt "urgener", der fortæller cellen at lave proteiner, forklarede Herzog. Disse gener arbejder i en ca. 24-timers cyklus, kendt som en cirkadianrytme. Disse cyklusser er vigtige for at regulere stofskifte, hormonfrigivelse og søvn / vækkecyklus.

Signalering mellem celler inden for SCN antages at sætte hjernens ur. For at finde ud af, hvordan disse celler var forbundet, brugte Herzog og hans kolleger elektroder til at optage signaler fra ca. 100 neuroner i en labskål.

Forskerne fandt ud af, at et signalkemikalie i hjernen, kaldet gamma-aminosmørsyre (GABA), har en desynkroniserende effekt på cellerne døgnet rundt, så det kan lave små justeringer - for eksempel under ændringer i dagslængde i løbet af sæsonen forskere mistanke om

"Hvis en hel masse ure, der er tæt forbundet sammen, som pendula ure forbundet med træplader, så ville enhver fejl i et ur være svært at rette," sagde Herzog.

Selvom SCN-cellerne var fysisk forbundet med mange andre, syntes hver neurons elektriske aktivitet ikke at påvirke andre meget. Herzog beskrev interaktionerne ved hjælp af en Facebook-analogi: En person kan have mange Facebook-venner, men kun interagerer med nogle med jævne mellemrum.

Forskerne målte også aktiveringen af ​​urgener i realtid. I mus indsatte de et gen, der gør ildfluer lyser, så at når musens urgener blev tændt eller slukket, slog det glødende gen også til eller fra. Ved hjælp af et følsomt kamera så forskerne disse gener "blinkende" på en daglig cyklus. Når de blokerede GABA-signalsystemet med stoffer, blev blinkningen mere præcis og forstærkede ideen om, at dette system forstyrrer hjernens ur.

Selvfølgelig skal hjernens ur på en eller anden måde synkroniseres i første omgang. Herzog og hans kolleger fandt tidligere, at et hjerne kemikalie kaldet vasoaktivt intestinalt polypeptid (VIP) gør dette job. Men fremtidige arbejde er nødvendigt for at kortlægge hjernens VIP signal system.

Sammen holder VIP- og GABA-systemerne hjerneklokken nøjagtige, samtidig med at den kan genoprette sig selv i forskellige miljøer, rapporterede forskerne i dag (5. juni) i tidsskriftet Neuron.

Følge efter Tanya Lewis Twitter og Google+. Følg os @wordssidekick, Facebook & Google+. Originalartikel på WordsSideKick.com.


Video Supplement: ATP & Respiration: Crash Course Biology #7.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com