주간 동물과 야행성 동물의 생물학적 시계는 신경 구조가 다릅니다. 무료 기술 라이브러리 뉴스

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낮과 밤 동물의 생물학적 시계는 신경 구조가 다릅니다.

10.09.2016

생물학적 리듬의 가장 명백한 징후는 수면과 각성의 교대입니다. 밤이 가까워지면 우리의 내부 시계는 잠을 잘 시간임을 상기시키고 아침에는 같은 시계에 따라 깨어납니다. 그러나 반대로 어둠 속에서 잠을 자지 않는 동물이 있으며, 그들에게는 낮이 휴식 시간이고 우리에게는 밤입니다. 동일한 생체 리듬 시스템이 어떻게 반대 명령을 내릴 수 있습니까?

내부 시계의 주요 세부 사항은 시상 하부의 특수 영역인 소위 시교차 상핵 또는 시교차 상핵입니다. 시교차상핵은 일주기 리듬을 생성하고 수면 및 기상 주기가 의존하는 호르몬 수준을 조절하며 조직 및 기관의 다른 모든 "시계 부서"의 작업을 동기화합니다.

분명히 우리의 내부 리듬은 외부에서 일어나는 일과 어떻게든 비교되어야 하며 핵 자체는 감광성 망막 신경절 세포로부터 낮인지 밤인지에 대한 정보를 받습니다. 그들은 빛을 느낄 수 있고 주로 스펙트럼의 파란색 영역에서 정확하게 다른 신경절 세포와 다릅니다. 망막의 감광성 세포는 간상체와 원추체이며 신경절 세포는 이들로부터 오는 신호를 전달합니다. 그러나 감광성 신경절 세포는 특별한 것으로 밝혀졌습니다. 방금 말했듯이 빛 자체를 인식 할 수 있으며 시교차 상핵에 연결되어 있습니다. 코어가 시간에 맞춰지는 것은 그들 덕분이라고 믿어집니다.

이전에는 생물학적 시계 시스템의 차이가 시교차 상핵 이후에 시작된다고 믿었습니다. 아마도 그 후에 핵에서 신호를받은 특정 스위치가있어 주간 및 야행성 동물에서 다르게 해석합니다. 야간 충동은 다음으로 바뀝니다. 낮에는 "자다"라는 명령과 밤에는 "자지 마십시오"라는 명령이 있습니다. 그러나, 시교차상핵 뒤에 있을 그러한 스위치는 결코 발견되지 않았습니다. 분명히 그것이 실제로 그 앞에 있기 때문입니다.

캘리포니아 대학교 어바인에 있는 Qun-Yong Zhou와 그의 동료들은 Molecular Brain에 기고한 기사에서 여기에서 결정적인 역할은 동일한 감광성 망막 신경절 세포에 속한다고 모든 사람들이 생각하는 그들의 임무는 정보를 핵심부에 전달하는 것이라고 생각했습니다. . 원숭이와 생쥐의 수면과 각성을 조절하는 신경 메커니즘이 어떻게 작동하는지 비교하면서 연구자들은 두 사람의 뇌에서 서로 경쟁하는 두 개의 시계 센터를 발견했습니다.

쥐의 경우 망막 세포의 "아침" 신호(특히 청색광에 민감함)가 시교차상핵으로 이동하여 "수면" 명령으로 바뀝니다. 그러나 망막의 광수용기 세포는 핵과 연결되어 있을 뿐만 아니라 상구체(superior colliculus)라고 불리는 중뇌 구조에 신호를 보냅니다. 원숭이의 경우 상구체의 "활성화" 신호가 시교차상핵의 경동맥 자극을 무시합니다.

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