Ang suprachiasmatic nucleus ay isang sentro ng utak na ang pag-andar ay maging aming panloob na orasan, pagkontrol sa mga ritmo ng circadian. Ito ay may pananagutan sa pagbuo ng mga pagtulog at paggising ng mga cycle malapit sa 24 na oras. Binubuo ito ng dalawang maliit na istruktura ng utak na binubuo ng mga neuron na nag-regulate ng mga biological rhythms. Ang mga istrukturang ito ay hugis tulad ng mga pakpak at ang laki ng dulo ng isang lapis; Matatagpuan ang mga ito sa anterior bahagi ng hypothalamus.
Ang suprachiasmatic nucleus ay nag-trigger ng isang serye ng mga neuronal at hormonal na kaganapan upang makontrol ang iba't ibang mga pag-andar ng katawan sa 24 na oras na cycle. Upang gawin ito, gumagamit ito ng humigit-kumulang 20,000 neuron. Ang istraktura na ito ay nakikipag-ugnay sa maraming iba pang mga rehiyon ng utak.
Kahit na walang mga panlabas na signal ng panahon, ang mga biological rhythms na ito ay pinananatili. Gayunpaman, ang sikat ng araw at iba pang mga stimuli sa kapaligiran ay nakakaimpluwensya sa pagpapanatili ng 24 na oras na cycle. Sa madaling salita, kailangang i-reset ng ilaw ang panloob na orasan tuwing umaga upang ang katawan ay mananatiling naka-sync sa labas ng mundo.
Ang mga pagsisiyasat na isinasagawa sa mga indibidwal na neuron ng suprachiasmatic nucleus ay nagpapakita na ang bawat isa sa kanila ay isang function na orasan. Ang mga ito ay naka-synchronize sa aktibidad ng kanilang mga kalapit na cell.
Natagpuan, sa maraming mga eksperimento, na ang pagbagu-bago ng siklo ng circadian ng tao ay pinapanatili kahit na hindi kami nakahiwalay sa sikat ng araw.
Sa kabilang banda, sa mga eksperimento na may mga rodents kung saan nawasak ang suprachiasmatic nuclei, ang kanilang mga tulog na tulog na tulog ay naging ganap na hindi maayos.
Tila na ang mekanismo na ito ay hindi lamang endogenous, ngunit mayroon ding genetic na pinagmulan. Ang mga ritmo na ito ay isinaaktibo ng paikot na aktibidad ng ilang mga gen. Partikular, ang aktibidad ng circadian ay isang salamin ng isang maindayog na pattern ng pagpapahayag ng mga mahahalagang gene. Ang mga ito ay kilala bilang "mga genes ng orasan."
Lokasyon
Ang suprachiasmatic nucleus ay matatagpuan sa base ng utak, sa tabi ng hypothalamus. Ang pangalan nito ay nagmula sa katotohanan na ito ay matatagpuan sa itaas ng optic chiasm, kung saan ang optic nerves intersect. Matatagpuan ang mga ito sa bilaterally sa bawat panig ng ikatlong cerebral ventricle.
Ang nucleus na ito ay nasa isang madiskarteng lugar upang makatanggap ng mga senyas mula sa mga nerbiyos na optika, na nagpapahiwatig ng intensity ng ilaw na pumapasok sa retina.
Mga Tampok
Ang mga nabubuhay na nilalang ay umangkop sa umiiral na kapaligiran na may layunin na mapanatili ang kaligtasan ng mga species. Para sa mga ito, binuo nila ang dalawang pangunahing mga estado ng pag-uugali: aktibidad at umaangkop na pag-uugali, at pahinga.
Sa mga mammal ang mga estado na ito ay nakilala bilang pagkagising at pagtulog. Nangyayari ito sa tumpak na 24-oras na mga siklo na umunlad bilang isang pagbagay sa solar cycle ng ilaw at madilim.
Ang mga ritmo ng circadian na ito ay kilala na matatagpuan sa mga selula sa buong katawan. Ang suprachiasmatic nucleus ay ang circadian pacemaker na kinokontrol ang mga oras ng pahinga, aktibidad, temperatura ng katawan, kagutuman, at pagtatago ng hormone. Upang gawin ito, nakikipag-ugnay ito sa iba pang mga rehiyon ng utak at iba pang mga tisyu sa katawan.
Sa pagkakalantad sa ilaw, ang suprachiasmatic nucleus ay nagsasabi sa amin na oras na upang gising. Itinaas nito ang temperatura ng katawan at pinatataas ang paggawa ng mga hormone tulad ng cortisol.
Bilang karagdagan, ipinagpaliban nito ang pagpapakawala ng mga hormone tulad ng melatonin, na ang pagtaas ay nauugnay sa pagsisimula ng pagtulog at karaniwang nangyayari kapag nadarama natin na madilim ang kapaligiran. Ang mga antas na ito ay nananatiling nakataas sa buong gabi upang makatulog kami ng maayos.
Ang mga neuron ay naglalabas ng mga potensyal na pagkilos sa 24 na oras na ritmo. Partikular, sa tanghali, ang bilis ng pagpapaputok ng mga neuron ay umabot sa isang maximum na antas. Gayunpaman, habang bumabagsak ang gabi, ang mga potensyal na pagkilos ay bumababa sa dalas.
Ang dorsomedial bahagi ng nucleus na ito ay naisip na responsable para sa endogenous 24-hour cycle. Iyon ay, na maaari nating mapanatili ang aming mga ritmo ng circadian sa kabila ng pananatili sa kadiliman.
Paggana
Kapag ang naka-ambient na ilaw ay tumama sa retina, ito ay nagpapa-aktibo ng mga photosensitive cell na tinatawag na mga ganglion cells. Ang mga cell na ito ay nagpapalitan ng mga light particles (photon) sa mga de-koryenteng signal. Ang mga neuron sa retina ay nagpapadala ng mga signal na ito sa pamamagitan ng mga optic nerbiyos.
Ang mga nerbiyos ay tumawid upang mabuo ang optic chiasm. Nang maglaon, ang visual na impormasyon ay umaabot sa likuran ng utak, na tinatawag na occipital lobe. Doon ito naproseso sa anyo ng mga imahe na sinasadya nating madama.
Gayunpaman, mayroong isang pangkat ng mga neuron na iniwan ang optic chiasm at naabot ang suprachiasmatic nucleus upang maisagawa ang mga siklo na pag-andar ng organismo. Kaya, nagpapasya ang nucleus na ito upang maisaaktibo o mapigilan ang pineal gland upang mai-secrete ang iba't ibang mga hormone. Kabilang sa mga ito, melatonin.
Ang mga impluwensyang circadian ng mga neuron sa suprachiasmatic nucleus ay kumakalat sa iba't ibang mga target na organo ng katawan sa pamamagitan ng iba't ibang mga signal ng neuronal at sa pamamagitan ng sirkulasyon ng melatonin.
Ang suprachiasmatic nucleus ay kinokontrol ang pagtatago ng melatonin mula sa pineal gland ayon sa ilaw at kadiliman ng kapaligiran. Ang Melatonin ay isang sangkap na kinokontrol ang pagtulog at iba pang mga siklo sa aktibidad.
Ang Melatonin ay may function pareho bilang isang orasan na nagmamarka bawat oras ng araw, pati na rin ang isang kalendaryo na nagpapahiwatig ng oras ng taon sa lahat ng mga tisyu ng katawan.
Ang mga kaguluhan sa Melatonin ay natagpuan na maiugnay sa mga karamdaman sa pagtulog na may kaugnayan sa pagtanda, sakit ng Alzheimer, at iba pang mga sakit sa neurodegenerative. Sa katunayan, lumilitaw na mayroong mga epekto ng antioxidant, na pinoprotektahan ang aming mga neuron.
Ang mga pagbabago sa nucleus ng Suprachiasmatic
Ang aktibidad ng suprachiasmatic nucleus ay maaaring mabago sa iba't ibang yugto ng buhay. Halimbawa, sa mga kabataan, ang mga antas ng melatonin ay tumaas sa bandang huli kaysa sa karamihan sa mga bata at matatanda. Dahil dito, maaaring nahirapan silang matulog ng maaga.
Sa kabilang banda, sa mga matatanda, may higit pang paggising sa gabi dahil ang pagpapalabas ng melatonin ay binago habang sumusulong tayo sa edad.
Ang paggana ng suprachiasmatic nucleus ay maaaring mai-dysregulated ng mga panlabas na kadahilanan. Ito ang nangyayari sa mga jet lag o kung hindi tayo nagpapanatili ng pang-araw-araw na gawain at pilitin ang ating katawan na maging gising sa gabi.
Mahalagang tandaan na, sa mga sakit na neurodegenerative tulad ng Alzheimer, ang mga circadian rhythms ay binago dahil sa progresibong pagkawala ng mga neuron sa suprachiasmatic nucleus.
Mga Sanggunian
- Benarroch, EE (2008). Ang suprachiasmatic nucleus at melatonin Mga ugnayan sa reciprocal at mga klinikal na ugnayan. Neurology, 71 (8), 594-598.
- Mirmiran, M., Swaab, DF, Kok, JH, Hofman, MA, Witting, W., & Van Gool, WA (1992). Mga ritmo ng Circadian at ang suprachiasmatic nucleus sa pag-unlad ng perinatal, pag-iipon at sakit ng Alzheimer. Ang pag-unlad sa pananaliksik sa utak, 93, 151-163.
- Moore, RY (2007). Ang suprachiasmatic nucleus sa pagtulog - regulasyon ng gising. Ang gamot sa pagtulog, 8, 27-33.
- MAGSUSULIT NG DRIVE AT IYONG BODY CLOCK. (sf). Nakuha noong Abril 20, 2017, mula sa National Sleep Foundation: sleepfoundation.org.
- Ang suprachiasmatic nucleus. (sf). Nakuha noong Abril 20, 2017, mula sa Wikipedia: en.wikipedia.org.
- Ang Human Suprachiasmatic Nucleus. (sf). Nakuha noong Abril 20, 2017, mula sa BioInteractive: hhmi.org.
- ANG SUPRACHIASMATIC NUCLEI AT ANG PINEAL GLAND. (sf). Nakuha noong Abril 20, 2017, mula sa utak mula sa itaas hanggang sa ibaba: thebrain.mcgill.ca.