Mūsu bioritmi ir atkarīgi no vielmaiņas smadzenēs

Mūsu dzīves ritms ir atkarīgs no dienas un nakts maiņas, taču tā galvenais virzītājspēks nav saules gaisma, bet gan tā sauktais organisma “iekšējais pulkstenis” – diennakts ritmi, kas ir atbildīgi par izmaiņām bioloģisko procesu intensitātē organismā.

Šo ritmu periods ir aptuveni vienāds ar 24 stundām. Jo īpaši eksperimentāli ir pierādīta miega un nomoda cikla atkarība cilvēkiem galvenokārt no iekšējiem bioritmiem, nevis no ārējiem faktoriem.

Zīdītājiem diennakts ritmus ģenerē niecīgs smadzeņu reģions hipotalāmā, ko sauc par suprahiasmatisko kodolu.

Jaunā pētījumā, ko vadīja Ilinoisas Universitātes bioloģijas profesore Marta Džileta, ir atklāts, ka suprachismālais kodols kontrolē vielmaiņu pašās smadzenēs, īpaši ķīmiskās enerģijas ražošanu un kustību šūnās. Pētnieki galvenokārt koncentrējās uz parādību, kas pazīstama kā oksidācijas-reducēšanas reakcijas žurku un peļu suprachismālā kodola audos.

Oksidācijas-reducēšanas reakcijās molekulas atdod elektronus (tiek oksidētas) un iegūst tos (tiek reducētas). Pētnieki ir atklājuši, ka šiem procesiem suprahiazmatiskajā kodolā ir 24 stundu cikls un, tēlaini izsakoties, tie atver un aizver komunikācijas kanālus smadzeņu šūnās.

Profesore Marta Džileta paskaidroja atklājuma nozīmi: "Smadzeņu valoda balstās uz elektriskiem signāliem. Šī valoda nosaka, kādus signālus šūnas vienā smadzeņu daļā sūta viena otrai un citām smadzeņu daļām. Fundamentālais atklājums ir tāds, ka suprahiazmatiskajam kodolam bez ārējas iejaukšanās ir iekšējas vielmaiņas svārstības, kas aktivizē iekšējo bioloģisko pulksteni."

"Vienmēr ir uzskatīts, ka vielmaiņa "kalpo" smadzeņu darbībai, bet mēs pierādām, ka vielmaiņa ir daļa no smadzeņu darbības. Mūsu pētījums liecina, ka izmaiņas šūnu vielmaiņas stāvoklī var būt neironu aktivitātes cēlonis, nevis sekas."

Līdzās Martai Džiletai pētījumā piedalījās doktorante Ju Jančuna, doktorante Gabija Govindaja, doktorante Je Dzjajina, doktorante Liana Artinjana, elektrotehnikas un datortehnikas profesors Tods Kolmens, ķīmijas profesors Džonatans Svidlers un farmakoloģijas profesors Čārlzs Kokss. Džilets, Govindaja, Je, Svidlers un Kokss ir no Ilinoisas Bekmena institūta.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]