Nucleul suprachiasmatic este un centru de creier a cărui funcție este de a fi ceasul nostru intern, controlul ritmul circadian. Este responsabil de generarea ciclurilor de somn și de veghe aproape de 24 de ore. Este alcătuit din două structuri cerebrale mici formate din neuroni care reglează ritmurile biologice. Aceste structuri au formă de aripi și au dimensiunea vârfului unui creion; Sunt localizate în partea anterioară a hipotalamusului.
Nucleul suprachiasmatic declanșează o serie de evenimente neuronale și hormonale pentru a controla diferite funcții ale organismului în ciclul de 24 de ore. Pentru a face acest lucru, folosește aproximativ 20.000 de neuroni. Această structură interacționează cu multe alte regiuni ale creierului.
Chiar și fără semnale meteorologice externe, aceste ritmuri biologice sunt menținute. Cu toate acestea, lumina solară și alți stimuli de mediu influențează menținerea acestui ciclu de 24 de ore. Cu alte cuvinte, lumina trebuie să reseteze ceasul intern în fiecare dimineață, astfel încât corpul să rămână în sincronizare cu lumea exterioară.
Cercetările efectuate cu neuroni individuali ai nucleului suprachiasmatic arată că fiecare dintre ei este un ceas funcțional. Acestea sunt sincronizate cu activitatea celulelor vecine.
S-a constatat, în multe experimente, că fluctuațiile ciclului circadian uman sunt menținute chiar și atunci când suntem izolați de lumina zilei.
Pe de altă parte, în experimentele cu rozătoare în care nucleele suprachiasmatice au fost distruse, ciclurile lor de veghe au devenit total dezorganizate.
Se pare că acest mecanism nu numai că este endogen, ci are și o origine genetică. Aceste ritmuri sunt activate de activitatea ciclică a anumitor gene. Mai exact, activitatea circadiană este o reflecție a unui model ritmic de exprimare a genelor esențiale. Acestea sunt cunoscute sub numele de "gene ceas".
Locație
Nucleul suprachiasmatic este situat la baza creierului, lângă hipotalamus. Numele său vine de la faptul că este situat deasupra chiasmei optice, unde se intersectează nervii optici. Sunt localizate bilateral pe fiecare parte a ventriculului cerebral al treilea.
Acest nucleu se află într-un loc strategic pentru a putea primi semnale de la nervii optici, ceea ce indică intensitatea luminii care intră în retină.
Caracteristici
Ființele vii s-au adaptat la mediul existent cu scopul de a menține supraviețuirea speciei. Pentru aceasta, au dezvoltat două stări fundamentale de comportament: activitate și comportament adaptiv și odihnă.
La mamifere aceste stări sunt identificate ca veghe și somn. Acestea se întâmplă în cicluri precise de 24 de ore care au evoluat ca adaptare la ciclul solar al luminii și întunericului.
Aceste ritmuri circadiene sunt acum cunoscute a fi găsite în celulele din tot corpul. Nucleul suprachiasmatic este stimulatorul stimulator circadian care controlează timpii de odihnă, activitate, temperatura corpului, foamea și secreția de hormoni. Pentru a face acest lucru, se coordonează cu alte regiuni ale creierului și cu alte țesuturi ale corpului.
Odată cu expunerea la lumină, nucleul suprachiasmatic ne spune că este timpul să fim treji. Crește temperatura corpului și crește producția de hormoni precum cortizolul.
În plus, întârzie eliberarea de hormoni precum melatonina, a cărei creștere este legată de debutul somnului și apare de obicei atunci când percepem că mediul este întunecat. Aceste niveluri rămân ridicate pe parcursul nopții, astfel încât să putem dormi corect.
Neuronii emit potențial de acțiune în ritmuri de 24 de ore. Mai exact, la prânz, viteza de tragere a neuronilor atinge un nivel maxim. Cu toate acestea, pe măsură ce noaptea cade, potențialele de acțiune scad în frecvență.
Se consideră că partea dorsomedială a acestui nucleu este responsabilă pentru ciclurile endogene de 24 de ore. Adică ne putem menține ritmurile circadiene, în ciuda rămânerii în întuneric.
Funcționarea
Când lumina ambientală lovește retina, activează celule fotosensibile numite celule ganglionare. Aceste celule convertesc particulele de lumină (fotoni) în semnale electrice. Neuronii din retină trimit aceste semnale prin nervii optici.
Acești nervi se încrucișează pentru a forma chiasma optică. Mai târziu, informațiile vizuale ajung în spatele creierului, numit lob occipital. Acolo este prelucrat sub formă de imagini pe care le percepem în mod conștient.
Cu toate acestea, există un grup de neuroni care părăsesc chiasmul optic și ajung la nucleul suprachiasmatic pentru a exercita funcțiile ciclice ale organismului. Astfel, acest nucleu decide să activeze sau să inhibe glanda pineală pentru a secreta diferiți hormoni. Printre ele, melatonina.
Influențele circadiene ale neuronilor din nucleul suprachiasmatic sunt răspândite prin diferitele organe țintă ale corpului prin semnale neuronale diferite și prin circulația melatoninei.
Nucleul suprachiasmatic reglează secreția de melatonină din glanda pineală în funcție de lumina și întunericul mediului. Melatonina este o substanță care controlează somnul și alte activități ciclice din organism.
Melatonina are o funcție atât ca marcaj de ceas în fiecare oră din zi, cât și de calendar care indică perioada anului pentru toate țesuturile corpului.
S-a constatat că tulburările de melatonină sunt legate de tulburări de somn legate de îmbătrânire, boala Alzheimer și alte boli neurodegenerative. De fapt, se pare că are efecte antioxidante, protejându-ne neuronii.
Modificări ale nucleului suprachiasmatic
Activitatea nucleului suprachiasmatic poate fi modificată în diferite stadii ale vieții. De exemplu, la adolescenți, nivelul de melatonină crește mai târziu decât la majoritatea copiilor și adulților. Din această cauză, este dificil să se culce devreme.
Pe de altă parte, la vârstnici, există mai multe treziri în timpul nopții, deoarece eliberarea melatoninei este modificată pe măsură ce înaintăm în vârstă.
Funcționarea nucleului suprachiasmatic poate fi dregregată de factori externi. Acest lucru se întâmplă cu jet lag sau dacă nu menținem o rutină zilnică și ne obligăm corpul să rămână treaz noaptea.
Este important de menționat că, în bolile neurodegenerative precum Alzheimer, ritmurile circadiene sunt modificate datorită pierderii progresive a neuronilor din nucleul suprachiasmatic.
Referințe
- Benarroch, EE (2008). Nucleul suprachiasmatic și melatonina Interacțiunile reciproce și corelațiile clinice. Neurologie, 71 (8), 594-598.
- Mirmiran, M., Swaab, DF, Kok, JH, Hofman, MA, Witting, W., & Van Gool, WA (1992). Ritmuri circadiene și nucleu suprachiasmatic în dezvoltarea perinatală, îmbătrânirea și boala Alzheimer. Progrese în cercetarea creierului, 93, 151-163.
- Moore, RY (2007). Nucleul suprachiasmatic în reglarea somnului - veghe. Medicament pentru somn, 8, 27-33.
- DRAGĂ DE DOMNICĂ ȘI Ceasul tău corporal. (Sf). Preluat pe 20 aprilie 2017, de la Fundația Națională de Somn: sleepfoundation.org.
- Nucleul suprachiasmatic. (Sf). Adus pe 20 aprilie 2017, de pe Wikipedia: en.wikipedia.org.
- Nucleul suprachiasmatic uman. (Sf). Adus pe 20 aprilie 2017, de pe BioInteractive: hhmi.org.
- NUCLEI SUPRACHIASMATICI ȘI GLANDA PINEALĂ. (Sf). Adus pe 20 aprilie 2017, de la creier de sus în jos: thebrain.mcgill.ca.