Супрахиазматическое ядро

Отрывок из книги американского нейробиолога Дина Буономано

"Мозг — повелитель времени. Как наш мозг чувствует и измеряет ход времени"

В глубине мозга каждого человека есть структура, называемая гипоталамусом. А в глубине гипоталамуса, над перекрестом нервов (хиазмом), несущих информацию от левого и правого глаза, располагается супрахиазматическое (надперекрестное) ядро.

В 1970-х гг. стало известно, что у грызунов с повреждением супрахиазматического ядра полностью нарушается циркадный ритм сна и бодрствования. Они спят отрывочно как в ночное, так и в дневное время. Эти первые наблюдения позволили предположить, что супрахиазматическое ядро управляет циркадным ритмом. Доказательства появились в 1980х гг. в результате серии новых экспериментов.

Один из самых захватывающих экспериментов заключался в трансплантации клеток супрахиазматического ядра (Ralph et al., 1990; Weaver, 1998.).

У хомяков со свободным циркадным ритмом суточный цикл сна и бодрствования практически равен 24 ч. Однако существует мутация, приводящая к сокращению цикла до 20 ч. Если супрахиазматическое ядро действительно отвечает за циркадный ритм, по мнению ученых, пересадка этого органа может привести к смене 20- часового цикла на 24-часовой цикл.

Вообще говоря, подобного рода манипуляции с головным мозгом возможны только в научно-фантастической литературе. Однако супрахиазматическое ядро устроено достаточно просто и относится к тем немногочисленным отделам мозга, трансплантация которых вполне реальна. В отличие от большинства отделов мозга супрахиазматическое ядро является четко идентифицируемой структурой и получает сигналы всего из нескольких других областей. Кроме того, оно сообщается с другими частями мозга не только посредством электрических импульсов через хрупкие аксоны, которые не очень хорошо регенерируют, но и выделяет гормоны непосредственно в кровоток.

Исследователи повреждали супрахиазматические ядра хомяков двух типов и каждому типу пересаживали клетки другого типа. В результате они превратили хомяков с 24-часовым циклом в хомяков с 20-часовым циклом и наоборот.

Таким образом, не тело или мозг хозяина управляют циркадным ритмом супрахиазматического ядра; все наоборот: небольшая группа из 10 000 супрахиазматических нейронов берет на себя контрольную функцию и сообщает хозяину, когда ему следует отправляться спать, а когда пора вставать и крутить колесо.

____________________________

Нейробиолога Дина Буономано.

В дополнение к словам Буономано.

Рекомендуем статью в "Науке и жизни":

Супрахиазматическое ядро – главный генератор циркадных ритмов, синхронизирующий работу биологических часов во всем организме. К нему приходят специальные зрительные импульсы, которые несут информацию о времени суток, само же ядро управляет «часовым оркестром» с помощью целого набора специальных веществ и сигналов.

Эксперименты показали, что ритм супрахиазматического ядра во многом зависит именно от астроцитов: если в нейроны вводили мутацию, ускоряющую суточный ритм, то действие нейронной мутации можно было предотвратить с помощью мутации в астроцитах. Выходило, что нейроны ядра сами по себе задают слишком быстрый ритм, и чтобы его сбалансировать, привести в соответствие с реальностью, нужны астроциты.

https://www.nkj.ru/news/30968/

Источник: www.nkj.ru

Комментарии: