Связь света и метаболизма

У людей фоторецпторами служат фоточувствительные ганглионарные клетки сетчатки (ipRGC), содержащие меланопсин, чувствительный к свету с длиной волны 457 нм, 459 нм, 470 нм, с максимумом в 480 нм. Несколько участков мозга ответственны за координацию энергетического гомеостаза посредством регуляции локомоторной активности, приема пищи, расхода энергии, уровня гормонов и активности в тканях. Одним из этих участков является супрахиазматическое ядро гипоталамуса (СХЯ), отвечающее за ход биологических часов. Суточные изменения света и темноты синхронизируют циркадные ритмы в нейронах СХЯ до точных 24 часов нашей окружающей среды. Световая информация, достигающая СХЯ посредством ipRGC, является наиболее важным синхронизатором, или «таймером» для нейронов.

СХЯ обладает взаимосвязью с дугообразным ядром гипоталамуса, регулирующим суточные ритмы приема пищи и локомоторную активность. Дорсомедиальное ядро гипоталамуса получает прогнозы от СХЯ и включено в координацию суточных ритмов приема пищи и локомоторной активности посредством цикла режима сна и бодрствования. Также СХЯ отправляет сигналы латеральной части поводка – структуре, участвующей в множестве функций мозга, включая память, обучение, настроение, удовольствие и сон. Латеральная часть поводка также получает сигналы из боковой области гипоталамуса, регулирующей питание и удовольствие. СХЯ и клетки ipRGC также направляют сигналы в паравентикулярное ядро гипоталамуса (PVN) и через эту связь передает сигнал о времени дня в другие отделы мозга и периферию, откуда сигналы поступают в промежуточную борозду спинного мозга, регулируя секрецию мелатонина. Более того, PVN контролирует активность гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой осей посредством выделения гормонов тиреолиберина и кортикорелина.

Таким образом, молекулярный механизм биологических часов представлен не только в нейронах СХЯ, но и, в сущности, в каждой клетке.

Комментарии: