Den suprakiasmatiske kjernen er et hjernesenter hvis funksjon er å være vår indre klokke, og kontrollere døgnrytmer. Det er ansvarlig for å generere søvn- og våkne sykluser nær 24 timer. Den består av to små hjernestrukturer som består av nevroner som regulerer biologiske rytmer. Disse strukturene er formet som vinger og er på størrelse med tuppen av en blyant; De er lokalisert i den fremre delen av hypothalamus.
Den suprakiasmatiske kjernen utløser en serie nevronale og hormonelle hendelser for å kontrollere forskjellige funksjoner i kroppen i den 24-timers syklusen. For å gjøre dette bruker den omtrent 20 000 nevroner. Denne strukturen samhandler med mange andre hjerneområder.
Selv uten ytre værsignaler opprettholdes disse biologiske rytmene. Imidlertid påvirker sollys og andre miljøstimuleringer vedlikeholdet av denne 24-timers syklusen. Med andre ord, lys må nullstille den interne klokken hver morgen, slik at kroppen forblir synkronisert med omverdenen.
Undersøkelsene som ble utført med individuelle nevroner i den suprakiasmatiske kjernen, viser at hver og en av dem er en funksjonell klokke. Disse synkroniseres med aktiviteten til nabocellene.
I mange eksperimenter har det blitt funnet at svingningene i den menneskelige døgnsyklusen opprettholdes selv når vi er isolert fra dagslys.
På den annen side, i eksperimenter med gnagere der de suprakiasmatiske kjernene ble ødelagt, ble deres våkne sykluser totalt uorganiserte.
Det ser ut til at denne mekanismen ikke bare er endogen, men også har genetisk opprinnelse. Disse rytmene aktiveres av den generelle sykliske aktiviteten. Spesielt er døgnaktivitet en refleksjon av et rytmisk uttrykksmønster av essensielle gener. Disse er kjent som "klokkegener."
plassering
Den suprakiasmatiske kjernen er lokalisert ved hjernen, ved siden av hypothalamus. Navnet kommer fra det faktum at det ligger over optisk chiasme, der synsnervene skjærer hverandre. De er plassert bilateralt på hver side av den tredje cerebrale ventrikkel.
Denne kjernen er på et strategisk sted for å kunne motta signaler fra synsnervene, noe som indikerer intensiteten til lyset som kommer inn i netthinnen.
Egenskaper
Levende vesener har tilpasset seg det eksisterende miljøet med sikte på å opprettholde artenes overlevelse. For dette har de utviklet to grunnleggende oppførselstilstander: aktivitet og adaptiv atferd, og hvile.
Hos pattedyr blir disse statene identifisert som våkenhet og søvn. Disse skjer i presise døgnåpne sykluser som har utviklet seg som en tilpasning til solsyklusen i lys og mørke.
Disse døgnrytmene er nå kjent for å bli funnet i celler i hele kroppen. Den suprakiasmatiske kjernen er den døgnbaserte pacemakeren som kontrollerer hviletid, aktivitet, kroppstemperatur, sult og hormonsekresjon. For å gjøre dette, koordineres det med andre hjerneområder og annet kroppsvev.
Med eksponering for lys forteller den suprakiasmatiske kjernen oss at det er på tide å være våken. Det hever kroppstemperaturen og øker produksjonen av hormoner som kortisol.
I tillegg forsinker det frigjøring av hormoner som melatonin, hvis økning er relatert til begynnelsen av søvn og vanligvis oppstår når vi oppfatter at miljøet er mørkt. Disse nivåene forblir høye gjennom natten slik at vi kan sove ordentlig.
Nevroner avgir handlingspotensialer i 24-timers rytmer. Spesielt ved middagstid når skytehastigheten til nevroner et maksimalt nivå. Når natten faller, reduseres imidlertid handlingspotensialene i frekvens.
Den dorsomediale delen av denne kjernen antas å være ansvarlig for endogene døgnssykluser. Det vil si at vi kan opprettholde våre døgnrytmer til tross for at vi holder oss i mørket.
fungerende
Når omgivelseslys treffer netthinnen, aktiverer det lysfølsomme celler som kalles ganglionceller. Disse cellene konverterer lyspartikler (fotoner) til elektriske signaler. Nevroner i netthinnen sender disse signalene gjennom synsnervene.
Disse nervene krysser for å danne optisk chiasme. Senere når den visuelle informasjonen baksiden av hjernen, kalt den occipital lobe. Der blir den behandlet i form av bilder som vi bevisst oppfatter.
Imidlertid er det en gruppe nevroner som forlater den optiske chiasmen og når den suprakiasmatiske kjernen for å utøve de sykliske funksjonene til organismen. Dermed bestemmer denne kjernen seg for å aktivere eller hemme pinealkjertelen for å utskille forskjellige hormoner. Blant dem melatonin.
Døgninnflytelsen av nevroner i den suprakiasmatiske kjernen spres gjennom de forskjellige målorganene i kroppen ved forskjellige nevronale signaler og ved sirkulasjon av melatonin.
Den suprakiasmatiske kjernen regulerer utskillelsen av melatonin fra pinealkjertelen i henhold til miljøets lys og mørke. Melatonin er et stoff som kontrollerer søvn og andre sykliske aktiviteter i kroppen.
Melatonin har en funksjon både som en klokkemarkering hver time på dagen, i tillegg til en kalender som indikerer årstid på alle vev i kroppen.
Melatoninforstyrrelser har vist seg å være knyttet til aldringsrelaterte søvnforstyrrelser, Alzheimers sykdom og andre nevrodegenerative sykdommer. Faktisk ser det ut til å ha antioksidantvirkninger og beskytter nevronene våre.
Suprakiasmatiske kjerneforandringer
Aktiviteten til den suprakiasmatiske kjernen kan endres i forskjellige livsfaser. Hos ungdommer øker for eksempel melatoninnivået senere enn hos de fleste barn og voksne. På grunn av dette kan de ha vanskelig for å sove tidlig.
Hos eldre er det derimot flere oppvåkninger i løpet av natten siden frigjøring av melatonin endres etter hvert som vi går fremover.
Funksjonen til den suprakiasmatiske kjernen kan bli regulert av eksterne faktorer. Dette er hva som skjer med jetlag, eller hvis vi ikke opprettholder en daglig rutine og tvinger kroppen vår til å holde oss våkne om natten.
Det er viktig å merke seg at ved nevrodegenerative sykdommer som Alzheimers, blir døgnrytmer endret på grunn av det progressive tapet av nevroner i den suprakiasmatiske kjernen.
referanser
- Benarroch, EE (2008). Suprakiasmatisk kjerne og melatonin Gjensidige interaksjoner og kliniske korrelasjoner. Nevrologi, 71 (8), 594-598.
- Mirmiran, M., Swaab, DF, Kok, JH, Hofman, MA, Witting, W., & Van Gool, WA (1992). Døgnrytmer og den suprakiasmatiske kjernen i perinatal utvikling, aldring og Alzheimers sykdom. Fremgang i hjerneforskning, 93, 151-163.
- Moore, RY (2007). Suprakiasmatisk kjerne i søvn - våken regulering. Sovemedisin, 8, 27-33.
- SOVE KJØRING OG DIN KROPKUR. (SF). Hentet 20. april 2017 fra National Sleep Foundation: sleepfoundation.org.
- Suprakiasmatisk kjerne. (SF). Hentet 20. april 2017, fra Wikipedia: en.wikipedia.org.
- Human Suprachiasmatic Nucleus. (SF). Hentet 20. april 2017, fra BioInteractive: hhmi.org.
- DEN SUPRAKIASMATISKE NUKLEIEN OG PINEALKJENTEN. (SF). Hentet 20. april 2017, fra hjernen fra topp til bunn: thebrain.mcgill.ca.