Naujame tyrime su pelėmis pastebėta, kad suprachiazminio branduolio (SCN), esančio pagumburyje ir 24 valandas per parą fiksuojančio laiką, neuronai koordinuoja savo veiksmus, kad prisitaikytų prie skirtingos dienos šviesos trukmės – o pokyčiai vyksta tiek atskirose ląstelėse, tiek visame tinkle.
Reaguojant į dienos šviesos kiekį, keitėsi ir pagrindinių neuromediatorių mišinys, ir jų raiška.
Jau žinome, kad SCN pokyčiai gali paveikti paraventrikulinio branduolio (PVN) veiklą. Tai smegenų sritis, esanti pagumburio viduje, kuri padeda valdyti stresą, medžiagų apykaitą, imuninę sistemą, biologinį augimą ir kt.
Dabar mokslininkai tarp dienos šviesos ir mūsų elgesio aptiko molekulinį ryšį.
„Atskleidėme naujas molekulines SCN-PVN tinklo adaptacijas, reaguojant į dienos ilgumą, reguliuojant pagumburio funkciją ir kasdienį elgesį“, – sako Kalifornijos universiteto San Diege neurologė Alessandra Porcu.
Tiek pelių, tiek žmonių SCN – smegenų laiko matavimo mechanizmų dalis, atsakinga už 24 valandas per parą vykstančius fizinius, psichinius ir elgesio cirkadinius ritmus. SCN valdo specialios šviesai jautrios ląstelės tinklainėje – jos perduoda informaciją apie šviesą ir kiekvienos dienos trukmę.
Kol kas buvo neaišku – kaip nedidelė maždaug 20 000 neuronų grupė, esanti SCN, reaguoja į gaunamus duomenis apie dienos ilgumą. Būtent šis tyrimas ir leido tai suprasti. Daugiau apie tai žinodami, galėtume efektyviau gydyti tokias sveikatos problemas kaip SAD, taip pat kitas ligas, kurioms gydyti naudojama šviesa.
Mokslininkams pavyko nustatyti pelių neuromedino S (NMS) ir vazoaktyvaus žarnyno polipeptido (VIP) neuromediatorių pokyčius, kuriais galima manipuliuoti ir taip keisti tinklo aktyvumą PVN.
Kitaip tariant, galbūt ateityje galėsime valdyti savo reakciją į gaunamą dienos šviesos kiekį.
„Įspūdingiausias šio tyrimo atradimas yra tai, kad supratome, kaip dirbtinai manipuliuoti specifinių SCN neuronų aktyvumu ir sėkmingai sukelti dopamino raišką hipotalaminio PVN tinkle“, – sako Kalifornijos universiteto San Diege neurologas Davide'as Dulcisas.
Šie tyrimai dar tik pradiniame etape. Pelių ir žmonių smegenys labai panašios, todėl pelės – tinkami bandomieji objektai. Tačiau dar neaišku, ar žmogaus neuronai veikia lygiai taip pat.
Tačiau remiantis ankstesnių tyrimų rezultatais, galima teigti, kad šie rezultatai gali suteikti naujų įžvalgų apie nervų sutrikimo gydymą naudojant šviesos terapiją. Komanda mano, kad jų atrastas mechanizmas taip pat gali turėti įtakos mūsų „atminčiai“. Tai reiškia, kiek dienos šviesos galime tikėtis keičiantis metų laikams.
Šis tyrimas – pavyzdys, kaip mokslininkai, naudodamiesi jau padarytais atradimais, gali gilintis į molekulinius mechanizmus. Vienas iš laukiančių žingsnių – išsiaiškinti, ar tie patys mechanizmai veikia ir žmonių smegenyse.
„Daugiasinapsis neuromediatorių perjungimas, kurį pademonstravome šiame tyrime, gali padėti suvokti anatominį ir funkcinį ryšį, lemiantį sezoninius nuotaikos pokyčius ir šviesos terapijos poveikį“, – sako A.Porcu.
Tyrimas paskelbtas „Science Advances“.
Parengta pagal „Science Alert“.
