В хиазма е мозъчен център, чиято функция е да бъде нашият вътрешен часовник, контролиране циркадните ритми. Той е отговорен за генерирането на циклите на сън и събуждане близо до 24 часа. Той е съставен от две малки мозъчни структури, съставени от неврони, които регулират биологичните ритми. Тези структури са оформени като крила и са с размерите на върха на молив; Те са разположени в предната част на хипоталамуса.
Супрахиазматичното ядро задейства серия от невронални и хормонални събития за контрол на различни функции на тялото в 24-часов цикъл. За целта използва приблизително 20 000 неврона. Тази структура взаимодейства с много други мозъчни региони.
Дори и без външни сигнали за времето, тези биологични ритми се поддържат. Въпреки това, слънчевата светлина и другите стимули на околната среда влияят на поддържането на този 24-часов цикъл. С други думи, светлината трябва да нулира вътрешния часовник всяка сутрин, така че тялото да остане в синхрон с външния свят.
Изследванията, проведени с отделни неврони на супрахиазматичното ядро, показват, че всеки от тях е функционален часовник. Те са синхронизирани с активността на съседните им клетки.
В много експерименти е установено, че колебанията на циркадния цикъл на човека се поддържат дори когато сме изолирани от дневна светлина.
От друга страна, при експерименти с гризачи, при които бяха унищожени супрахиазматичните ядра, техните цикли на сън-будване станаха напълно дезорганизирани.
Изглежда, че този механизъм е не само ендогенен, но има и генетичен произход. Тези ритми се активират от цикличната активност на определени гени. По-конкретно, циркадианската активност е отражение на ритмичен модел на експресия на основните гени. Те са известни като "гени на часовника".
местоположение
Супрахиазматичното ядро се намира в основата на мозъка, до хипоталамуса. Името му идва от факта, че се намира над зрителния хиазъм, където зрителните нерви се пресичат. Те са разположени двустранно от всяка страна на третата мозъчна камера.
Това ядро е на стратегическо място, за да може да приема сигнали от зрителните нерви, което показва интензивността на светлината, която навлиза в ретината.
Характеристика
Живите същества са се приспособили към съществуващата среда с цел поддържане на оцеляването на вида. За това те са разработили две основни състояния на поведение: активност и адаптивно поведение и почивка.
При бозайниците тези състояния се определят като будност и сън. Те се случват в точни 24-часови цикли, които са се развили като адаптация към слънчевия цикъл на светлината и тъмнината.
Известно е, че тези циркадни ритми се намират в клетки в цялото тяло. Супрахиазматичното ядро е циркадният пейсмейкър, който контролира моментите на почивка, активност, телесна температура, глад и секреция на хормони. За целта той се координира с други мозъчни региони и други телесни тъкани.
С излагане на светлина, супрахиазматичното ядро ни казва, че е време да бъдем будни. Повишава телесната температура и увеличава производството на хормони като кортизол.
В допълнение, той забавя отделянето на хормони като мелатонин, чието увеличение е свързано с началото на съня и обикновено се случва, когато усетим, че околната среда е тъмна. Тези нива остават повишени през цялата нощ, за да можем да спим правилно.
Невроните излъчват потенциални действия в 24-часови ритми. По-конкретно по обяд скоростта на изстрелване на невроните достига максимално ниво. С настъпването на нощта обаче потенциалът за действие намалява по честота.
Счита се, че дорсомедиалната част на това ядро е отговорна за ендогенните 24-часови цикли. Тоест, че можем да поддържаме нашите циркадни ритми, въпреки да стоим в тъмнината.
Функциониращ
Когато околната светлина удари ретината, тя активира фоточувствителните клетки, наречени ганглийни клетки. Тези клетки преобразуват светлинни частици (фотони) в електрически сигнали. Невроните в ретината изпращат тези сигнали през зрителните нерви.
Тези нерви се кръстосват, за да образуват зрителния хиазъм. По-късно визуалната информация достига до задната част на мозъка, наречена окципитален лоб. Там той се обработва под формата на образи, които съзнателно възприемаме.
Съществува обаче група неврони, които напускат оптичния хиазъм и достигат до супрахиазматичното ядро, за да упражняват цикличните функции на организма. По този начин това ядро решава да активира или инхибира епифизата, за да отделя различни хормони. Сред тях мелатонинът.
Циркадните влияния на невроните в супрахиазматичното ядро се разпространяват през различните прицелни органи на тялото чрез различни невронални сигнали и чрез циркулацията на мелатонин.
Супрахиазматичното ядро регулира секрецията на мелатонин от епифизната жлеза според светлината и тъмнината на околната среда. Мелатонинът е вещество, което контролира съня и други циклични дейности в организма.
Мелатонинът има функция както като часовник, маркиращ всеки час от деня, така и като календар, указващ времето на годината за всички тъкани на тялото.
Установено е, че нарушенията на мелатонина са свързани с нарушения на съня, свързани със стареенето, болест на Алцхаймер и други невродегенеративни заболявания. Всъщност изглежда, че има антиоксидантни ефекти, защитавайки нашите неврони.
Супрахиазматични промени в ядрото
Активността на супрахиазматичното ядро може да бъде променена на различни етапи от живота. Например при юношите нивата на мелатонин се повишават по-късно, отколкото при повечето деца и възрастни. Поради това може да им е трудно да заспят рано.
От друга страна, при възрастните хора има повече събуждания през нощта, тъй като освобождаването на мелатонин се променя с напредването на възрастта.
Функционирането на супрахиазматичното ядро може да бъде нарушено от външни фактори. Това се случва с джет лаг или ако не поддържаме ежедневие и принуждаваме тялото си да стои будно през нощта.
Важно е да се отбележи, че при невродегенеративни заболявания като Алцхаймер циркадните ритми се променят поради прогресивната загуба на неврони в супрахиазматичното ядро.
Препратки
- Benarroch, EE (2008). Супрахиазматично ядро и мелатонин Реципрочни взаимодействия и клинични корелации. Неврология, 71 (8), 594-598.
- Mirmiran, M., Swaab, DF, Kok, JH, Hofman, MA, Witting, W. и Van Gool, WA (1992). Циркадните ритми и супрахиазматичното ядро в перинаталното развитие, стареенето и болестта на Алцхаймер. Напредък в изследванията на мозъка, 93, 151-163.
- Moore, RY (2007). Супрахиазматично ядро в регулация на съня - събуждане. Лекарство за сън, 8, 27-33.
- СЛЕПНО ДВИЖЕНИЕ И ВАШИЯТ ЧАСОВЕН ЧАС. (SF). Произведено на 20 април 2017 г. от Националната фондация за сън: sleepfoundation.org.
- Супрахиазматично ядро. (SF). Произведено на 20 април 2017 г. от Wikipedia: en.wikipedia.org.
- Човешкият супрахиазматичен нуклеус. (SF). Произведено на 20 април 2017 г. от BioInteractive: hhmi.org.
- СУПРАХИАСМАТИЧНИЯ НУКЛЕЙ И ПИНЕЙНАТА ЖЕЛТА. (SF). Произведено на 20 април 2017 г. от мозъка отгоре надолу: thebrain.mcgill.ca.