Supraquiasmatic Nucleus Sijainti, toiminnot ja muutokset

suprachiasmatic-ydin (NSQ) koostuu kahdesta pienestä aivorakenteesta (yksi kussakin aivopuoliskossa), jotka koostuvat neuroneista, jotka säätelevät biologisia rytmejä.

Näillä rakenteilla on siivet ja ne ovat kynän kärjen koko. Ne sijaitsevat hypotalamuksen etuosassa.

Supra-matemaattinen ydin on ominaista sisäinen kellomme, joka kontrolloi vuorokausirytmejamme. Se vastaa unen syntymisestä ja herää sykleistä lähes 24 tuntia.

Tämä laukaisee joukon neuronaalisia ja hormonaalisia tapahtumia, jotka ohjaavat organismin eri toimintoja 24 tunnin jaksossa. Tätä varten se käyttää noin 20 000 neuronia. Tämä rakenne on vuorovaikutuksessa monien muiden aivojen alueiden kanssa.

Jopa ilman ulkoisia sää signaaleja, nämä biologiset rytmit ylläpidetään. Auringonvalo ja muut ympäristöön kohdistuvat ärsykkeet vaikuttavat kuitenkin tämän 24 tunnin jakson ylläpitoon. Eli valon täytyy säätää sisäistä kelloa joka aamu niin, että organismi pysyy synkronissa ulkomaailman kanssa.

Tutkimukset, jotka on suoritettu ylemmän superkiasmatisen ytimen yksittäisillä neuroneilla, osoittavat, että kukin niistä on toiminnallinen kello. Nämä synkronoidaan naapurisolujensa aktiivisuuden kanssa.

Monissa kokeissa on havaittu, että ihmisen vuorokausisyklin vaihtelut säilyvät, vaikka olisimme eristetty päivänvalosta.

Toisaalta kokeissa jyrsijöillä, joissa ylikansiaattiset ytimet tuhoutuivat, niiden uni- ja herätysjaksot muuttuivat täysin epäyhtenäisiksi.

Näyttää siltä, ​​että tämä mekanismi ei ole vain endogeeninen, vaan sillä on myös geneettinen alkuperä. Nämä rytmit aktivoituvat tiettyjen geenien syklinen aktiivisuus. Erityisesti vuorokausireaktio on välttämättömien geenien rytmisen ilmentymisen heijastus. Näitä kutsutaan "kellon geeneiksi".

sijainti

Supra-matemaattinen ydin sijaitsee aivojen pohjalla hypotalamuksen vieressä. Sen nimi on, koska se sijaitsee optisen chiasmin päällä, jossa optiset hermot risteävät. Ne sijaitsevat kahdenvälisesti kolmannen aivokammion kummallakin puolella.

Tämä ydin on strategisessa paikassa, jotta se voi vastaanottaa signaaleja optisista hermoista, mikä osoittaa verkkokalvoon tulevan valon voimakkuuden..

tehtävät

Elävät olennot ovat sopeutuneet olemassa olevaan ympäristöön tavoitteena säilyttää lajin selviytyminen. Tätä varten he ovat kehittäneet kaksi keskeistä käyttäytymisen tilaa: aktiivisuus ja mukautuva käyttäytyminen ja lepo.

Nisäkkäissä nämä tilat tunnistetaan heräämiksi ja nukkumaan. Nämä tapahtuvat tarkoin 24 tunnin jaksoissa, jotka ovat kehittyneet sopeutumiseen valon ja pimeyden aurinkosykliin.

Nyt tiedetään, että nämä vuorokausirytmit löytyvät soluista koko kehossa. Supra-matemaattinen ydin on vuorokauden sydämentahdistin, joka valvoo lepoaikoja, aktiivisuutta, kehon lämpötilaa, nälkää ja hormonaalista eritystä. Tätä varten se koordinoi muiden aivojen alueiden ja muiden kehon kudosten kanssa.

Valoisuus altistuu, että suprachiasmatic ydin kertoo meille, että on aika olla hereillä. Korottaa kehon lämpötilaa ja lisää hormonien, kuten kortisolin, tuotantoa.

Lisäksi se viivästyttää sellaisten hormonien, kuten melatoniinin, vapautumista, joiden lisääntyminen liittyy unen alkamiseen ja tapahtuu yleensä silloin, kun havaitsemme, että ympäristö on pimeä. Nämä tasot pysyvät korkeina koko yön, jotta voimme nukkua kunnolla.

Neuronit emittoivat toimintapotentiaalia 24 tunnin rytmeissä. Erityisesti keskipäivällä neuronien syttymisnopeus saavuttaa maksimitason. Kuitenkin, kun yö putoaa, toimintapotentiaali vähentää niiden taajuutta.

Tämän ytimen dorsomediaalinen osa on sellainen, jonka uskotaan olevan vastuussa 24 tunnin endogeenisistä sykleistä. Toisin sanoen voimme säilyttää vuorokausirytmiämme huolimatta siitä, että pidämme meidät pimeässä.

Miten suprachiasmatic-ydin toimii?

Kun ympäristön valo saavuttaa verkkokalvon, se aktivoi valoherkät solut, joita kutsutaan ganglionisoluiksi. Nämä solut muuttavat valon hiukkasia (fotoneja) sähköisiksi signaaleiksi. Verkkokalvon neuronit lähettävät nämä signaalit optisten hermojen kautta.

Nämä hermot muodostavat optisen chiasmin. Myöhemmin visuaalinen informaatio saavuttaa aivojen selän, jota kutsutaan niskakyhmyiseksi. Siellä sitä käsitellään kuvien muodossa, joita me tietoisesti havaitsemme.

On kuitenkin olemassa joukko neuroneja, jotka tulevat optisesta chiasmasta ja saavuttavat suprachiasmatic-ytimen käyttäessään organismin syklisiä toimintoja. Niinpä tämä ydin päättää aktivoida tai inhiboida käpyrauhaa niin, että se erittää erilaisia ​​hormoneja. Niistä melatoniini.

Supraatsiaattisen ytimen neuronien vuorokausivaikutukset laajenevat kehon eri kohdelaitteiden läpi erilaisilla neuronaalisilla signaaleilla ja melatoniinin kiertoon.

Supersiasmatinen ydin säätelee melatoniinin erittymistä kynsirauhasesta ympäristön valon ja pimeyden mukaan. Melatoniini on aine, joka valvoo unen ja muiden kehon syklisten toimintojen toimintaa. 

Melatoniinin funktio on sekä kellonvalitseminen joka päivä päivässä että kalenteri, joka osoittaa vuoden ajan kaikille kehon kudoksille..

On havaittu, että melatoniinin muutokset liittyvät ikääntymiseen, Alzheimerin tautiin ja muihin neurodegeneratiivisiin sairauksiin tyypillisiin unihäiriöihin. Itse asiassa näyttää siltä, ​​että sillä on antioksidanttivaikutuksia, jotka suojaavat neuroneja.

Supra-matemaattisen ytimen muutokset

Elämän toimintaa voidaan muuttaa elämän eri vaiheissa. Esimerkiksi nuorilla melatoniinipitoisuus nousee myöhemmin kuin useimmilla lapsilla ja aikuisilla. Tämän vuoksi heillä voi olla vaikeuksia nukkumaan aikaisin.

Toisaalta vanhuksilla on enemmän heräämisiä yön aikana, koska melatoniinin vapautuminen muuttuu iän myötä.

Supersiasmatisen ytimen toiminta voidaan säätää ulkoisilla tekijöillä. Näin tapahtuu jet-viiveellä tai jos emme yllä päivittäistä rutiinia ja pakottaa kehomme pysymään hereillä yöllä.

On tärkeää huomata, että neurodegeneratiivisissa sairauksissa, kuten Alzheimerin taudissa, vuorokausirytmiä muutetaan johtuen hermosolujen progressiivisesta häviöstä suprachiasmatic-ytimessä.

viittaukset

1. Benarroch, E. E. (2008). Suprachiasmatinen ydin ja melatoniini Vastakkaiset vuorovaikutukset ja kliiniset korrelaatiot. Neurology, 71 (8), 594 - 598.
2. Mirmiran, M., Swaab, D.F., Kok, J.H., Hofman, M.A., Witting, W. & Van Gool, W.A. (1992). Ympäristön rytmit ja suprachiasmatinen ydin perinataaliseen kehitykseen, ikääntymiseen ja Alzheimerin tautiin. Aivotutkimuksen edistyminen, 93, 151-163.
3. Moore, R. Y. (2007). Suprachiasmatinen ydin unen herätyksen säätelyssä. Sleep-lääke, 8, 27-33.
4. SLEEP DRIVE JA KUNNON KELLO. (N.D.). Haettu 20. huhtikuuta 2017 National Sleep Foundationilta: sleepfoundation.org.
5. Suprachiasmatic ydin. (N.D.). Haettu 20. huhtikuuta 2017, Wikipediasta: en.wikipedia.org.
6. Ihmisen Suprachiasmatic Nucleus. (N.D.). Haettu 20. huhtikuuta 2017 osoitteesta BioInteractive: hhmi.org.
7. YLIMÄÄRÄINEN NUKLEI JA PINEALI. (N.D.). Haettu 20. huhtikuuta 2017, Aivot ylhäältä alas: thebrain.mcgill.ca.