Mi hajtja napi biológiai óránkat?

A szakértők azt remélik, hogy felfedezésük segít az alvás-ébrenlét ciklus alaposabb megértésében, és újfajta kezelések kifejlesztéséhez vezet az alvászavarok és az időeltolódás okozta zavar ellen.

A októberi számában megjelent kutatás vezetője, Justin Blau, a New York-i Egyetem biológia tanszékének munkatársa elmondta, hogy az eredmények arra a lényeges kérdésre adnak választ, hogyan váltja ki a biológiai óra az óra idegsejtek működését, amelyek a viselkedési ritmusokat szabályozzák. Az ecetmuslica "óra génjeivel" kapcsolatos korábbi kutatásokból már kiderült, hogy az emberekben is hasonló gének találhatók. Azt már tudni lehetett, hogy a biológiai óra szabályozza az idegsejtek működését, azt azonban nem tudták a kutatók, hogyan váltja ki a biológiai órától származó információ a napi ritmust szabályozó "pacemaker" neuronok elektromos aktivitásának ritmusát.

A New York-i kutatók az ecetmuslica agyközpontjában lévő ritmusszabályozó idegsejteket vizsgálták, amelyek a napi átmenetet szabályozzák az alvás és az ébrenlét között. Izolálták ezeket az idegsejteket, és hajnalban és alkonyatkor különböző aktivitási szinttel rendelkező géncsoportokat azonosítottak.

A későbbi kísérletekből kiderült, hogy az Ir gén aktivitása alkonyatkor sokkal intenzívebb, mint hajnalban, és sokkal aktívabb a ritmusszabályozó idegsejtekben, mint az agy többi részén. A kutatók azt is kimutatták, hogy az Ir aktivitási szintjének növelése és csökkentése befolyásolta a viselkedési ritmusokat, és megváltoztatta a központi óra variánsainak időzítését és erősségét.

"A biológiai óra olyan kimenetelét kerestük, amely összekapcsolja a központi órát az idegsejtek tevékenységével" - magyarázta Blau. "Az Ir pontosan ezt teszi, de ezenkívül visszacsatolva magát a központi órát is szabályozza. A visszacsatolási hurkok mélyen be vannak vésve a biológiai órába, és valószínűleg ezek segítik az ilyen órák tökéletes működését."