Биологические часы дневных и ночных зверей отличаются по нейронному устройству

Особый нейронный механизм в мозге дневных млекопитающих подавляет «сонные» команды из более древних мозговых центров, каковые заставляют ночных животных засыпать утром.

Самое наглядное проявление биологических ритмов – это бодрствования и чередование сна: с приближением ночи отечественные внутренние часы напоминают нам, что пора дремать, а утром, подчиняясь тому же часовому механизму, мы просыпаемся. Но имеется животные, каковые не дремлют, напротив, ночью, и сутки для них – время отдыха, как для нас ночь. Как получается, что одинаковая совокупность циркадных ритмов способна отдавать противоположные команды?

Суточные ритмы ночных зверей подчиняются старому нейронному механизму, что заставляет их засыпать с рассветом. (Фото katharina_3112 / pixabay.com.) Мозг дневных животных настроен так, дабы утром просыпаться, а не засыпать. (Фото Sonel / pixabay.com.)‹ ›

Основной подробностью во внутренних часах помогает так именуемое супрахиазмальное, либо супрахиазматическое ядро – особенная область в гипоталамусе. Супрахиазматическое ядро генерирует циркадные ритмы, руководит уровнем гормонов, от которых зависят бодрствования и циклы сна, и синхронизирует работу всех других «часовых отделов» в органах и тканях.

Разумеется, отечественные внутренние ритмы должны как-то сверяться с тем, что происходит снаружи, и само ядро приобретает данные о том, сутки на дворе либо ночь, от фоточувствительных ганглионарных клеток сетчатки. От других ганглионарных клеток они отличаются именно тем, что смогут ощущать свет, причём в основном в синей области спектра. Отметим, что фоточувствительными клетками в сетчатке являются колбочки и палочки, а ганглионарные клетки выполняют сигнал, поступающий от них.

Но фоточувствительные ганглионарные клетки были особыми – они, как мы только что сообщили, смогут сами принимать свет, и связаны с супрахиазматическим ядром. Считается, что именно посредством них ядро ориентируется во времени дней.

Раньше полагали, что различия в совокупности биологических часов начинаются по окончании супрахиазматического ядра – якобы по окончании него имеется некоторый тумблер, что, приняв сигнал от ядра, интерпретирует его по-различному у дневных и ночных животных: ночной импульс преобразовывается в команду «дремать» у дневных и в команду «не дремать» у ночных. Но таковой тумблер, что стоял бы по окончании супрахиазматического ядра, так и не нашли – разумеется, вследствие того что он в конечном итоге находится перед ним.

Цюнь-Юн Чжоу (Qun-Yong Zhou) и его коллеги из Калифорнийского университета в Ирвайне пишут в статье в Molecular Brain, что решающая роль тут в собственности тем самым фоточувствительным ганглионарным клеткам сетчатки, про каковые все пологали, что их задача – лишь только передавать данные в ядро. Сравнивая, как устроены нейронные механизмы, осуществляющие контроль бодрствование и сон у мартышек и мышей, исследователи увидели в мозге у тех и других два соперничающих часовых центра.

У мышей «утренний» сигнал от клеток сетчатки (каковые, напомним, очень чувствительны с светло синий свету) идёт к супрахиазмальному ядру, где и преобразовывается в команду «дремать». Но фоторецепторные клетки сетчатки связаны не только с ядром, они кроме этого отправляют сигнал в структуру среднего мозга называющиеся верхнее двухолмие, и у мартышек «бодрящие» сигналы верхнего двухолмия преодолевают сонные импульсы супрахиазматического ядра.

Другими словами нейронный механизм, несущий ответственность за бодрствования и суточное чередование сна, у млекопитающих был «двуглавым»: с одной стороны, имеется центр супрахиазматического ядра, что генерирует сонный сигнал, и имеется центр верхнего двухолмия, что генерирует сигнал бодрствования. Причём и тот, и второй появляются в ответ на свет, другими словами внешний раздражитель у нас один, а вот последствия – различные.

Особенное значение тут покупают фоточувствительные ганглионарные клетки сетчатки, поскольку и ядро, и двухолмие приобретают сигнал от них, и эти клетки практически и являются тем самым тумблером, благодаря которому дневные и ночные животные отличаются друг от друга по собственному дневному «расписанию».

Как мы знаем, что самые первые животные, каковые были современниками динозавров, вели ночной образ судьбы, и потому совокупность светочувствительные клетки–супрахиазмальное ядро, разумеется, более старая. Потом, в то время, когда новые виды млекопитающих начали, что именуется, осваивать дневное время суток, ганглионарные клетки стали плотнее трудиться с верхним двухолмием, а значение супрахиазмального ядра уменьшилось.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

• Раны от копья рассказывают о жизни «простолюдинов» в египте
• В погребении викинга в норвегии нашли мусульманские монеты

Биологические часы нашего организма.

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Биологическими часами управляют не только нейроны

  Вспомогательные клетки нервной совокупности воздействуют на скорость дневного ритма. Все органы, все ткани а также практически все клетки в отечественном…

• Сбой в работе биологических часов приводит к преждевременной смерти

  Новое изучение экспертов университета штата Орегон, в первый раз говорит о том, что нарушение циркадных ритмов (биологических часов, отысканных у…

• Можно ли пересадить биологические часы?

  Кишечную палочку вынудили светиться по часам, пересадив ей молекулярные «ходики» от цианобактерий. Кишечная палочка – одна из тех организмов, каковые…

• Нарушения в биологических часах повышают вероятность рака

  В случае если гены, несущие ответственность за дневный ритм, перестают трудиться так, как нужно, это увеличивает риск происхождения быстрорастущей…