Mechanizm genetyczny: w jaki sposób nasze wewnętrzne zegary
Życie / / December 19, 2019
O wewnętrznym zegarem słyszał wszystko, ale niewielu wie, jak one działają. Dwie grupy naukowców ze Stanów Zjednoczonych prowadzonych intensywnych badań, aby zrozumieć, w jaki sposób nasze godziny pracy i jaki jest ich wpływ na organizm.
Przez cały dzień słuchamy „tykanie” zegar wewnątrz naszego ciała. To wszystko wzbudza nam się rano i czujesz się senny w nocy. Że podnosi i obniża temperaturę ciała w odpowiednim czasie, reguluje produkcję insuliny i innych hormonów.
Wewnętrzny zegar organizmu, te same kleszcze, że czujemy się nazywa również rytmy dobowe.
Te rytmy wpłynąć nawet nasze myśli i uczucia. Psychologowie badanie ich wpływu na ludzkim mózgu, powodujące ochotników przechodzą testy funkcji poznawczych w różnych porach dnia.
Okazało się, że rano - jest to najlepszy czas, aby wykonać zadania, które wymagają mózg wielozadaniowość. Jeśli trzeba posiadać kilka warstw informacji w głowie i przetwarzać dane skutecznie, konieczne jest, aby zacząć działać na początku dnia. Ale druga połowa dnia jest dobrze nadają się do leczenia prostych i jasnych zadań.
Rytmy okołodobowe mają ogromny wpływ na tych, którzy cierpią z powodu depresji lub choroby afektywnej dwubiegunowej. Osoby z problemami źle śpi i ochotę do picia przez cały dzień. Niektórzy pacjenci czują otępienie „efekt specjalny spadek”: pod koniec dnia stają się agresywne lub utracone w czasie i przestrzeni.
- Sen i cykle aktywności stanowią istotną część zaburzeń psychicznych - mówi Huda Akil (Huda Akil), neurolog z University of Michigan. Dlatego neurolodzy walczą, aby zrozumieć w jaki sposób nasz wewnętrzny zegar oraz wpływ mają one na nasze mózgi. Ale naukowcy nie można po prostu otworzyć czaszkę i całą dobę, aby obserwować pracę komórek.
Kilka lat temu, University of California zdobyłem na badania mózgKto starannie utrzymane po śmierci dawcy. Niektóre z nich zmarło we wczesnym rankiem, z drugiej - w drugiej połowie dnia lub nocy. Dr Akil i jej koledzy postanowili zbadać, czy innego mózgu od siebie i różnicy w jakim punkcie zmarłych dawca zależne.
- Może nasze przypuszczenie może wydawać się proste, ale jakoś nikt nie pomyślał o tym wcześniej - mówi dr Akil.
Ona i jej koledzy wybrali próbek mózgu uzyskane od 55 zdrowych osób, przyczyną którego śmierć była nagła występowanie takich jak wypadek samochodowy. Naukowcy z każdego mózgu próbek tkanek pobrano z tych akcji, które są odpowiedzialne za uczenie się, pamięć i emocje.
W chwili śmierci dawcy genów w komórkach mózgu, aktywnie kodowanego białka. Ze względu na fakt, że mózg szybko został zapisany, naukowcy mają możliwość oceny aktywności genów w chwili śmierci.
Większość badanych przez naukowców genów, nie wykazały prawidłowość w pracy w ciągu dnia. Jednakże ponad 1000 genów wykazują aktywność cyklu dobowego. Mózg jest ludzi, którzy zginęli w tej samej porze dnia pokazał te same geny pracy.
Aktywność model był praktycznie identyczny, tak że mogą one być stosowane jako znacznik czasu. Aby ustalić, w jakim momencie osoba zmarła, jedna mogłaby niemal bezbłędnie, mierząc aktywność tych genów.
Następnie naukowcy testowane mózgi tych dawców, którzy cierpieli z klinicznego depresja. Tutaj, datownik nie tylko przewrócony; wydawało się, że te przeżycia pacjentów zarówno w Niemczech, czy w Japonii, ale nie w Stanach Zjednoczonych.
Wyniki tych prac zostały opublikowane w 2013 roku. Naukowcy z University of Pittsburgh były inspirowane przez nich i próbowała powtórzyć eksperyment.
„Nie mogliśmy pomyśleć wcześniej i podobne badania” - mówi neurolog Colin McClung (Colleen McClung). Dr McClung i jej współpracownicy byli w stanie sprawdzić 146 kopii mózgu uzyskanego z dawcy programu uniwersyteckiego. Wyniki eksperymentu zostały opublikowane w ostatnim czasie.
Ale zespół Lekarz McClung był w stanie nie tylko powtórzyć wyniki z poprzedniego eksperymentu, ale również uzyskać nowe dane. Porównali wzorców aktywności genów w młodym mózgu i stary ludzi i znaleźć intrygujące różnicę.
Naukowcy mają nadzieję znaleźć odpowiedź na pytanie: dlaczego dobowego rytmu ludzie się zmieniają, jak się starzejemy? Po tym wszystkim, kiedy ludzie się starzeją, aktywność jest zmniejszona, a rytmy zmian. Dr McClung, że niektóre z tych genów, które były najbardziej aktywne w cyklu dziennego, do 60 lat przestała być użyte.
Jest możliwe, że niektóre osoby starsze nie są już produkowane białko niezbędne dla funkcjonowania wewnętrznego zegara.
Naukowcy byli zaskoczeni, że niektóre geny zawarte w działalności codziennej pracy tylko w starszym wieku. „Wygląda na to, że mózg próbuje zrekompensować zamknięcie niektórych prac innych genów poprzez aktywację” dodatkowych godzin”- powiedział dr McClung. Być może zdolność mózgu do tworzenia kopii zapasowych rytmy dobowe - sposób na ochronę przeciwko chorobom neurodegeneracyjnym.
Włączanie oszczędzić zegar wewnętrzny może być używany przez lekarzy w leczeniu zaburzeń związanych z rytmu dobowego. Teraz naukowcy eksperymentują z genami zwierząt i próbując zrozumieć, w jaki sposób geny są włączane i wyłączane zegar wewnętrzny.
Innymi słowy, naukowcy słuchać „tick” i chcą zrozumieć: co my staramy się mówić mózg?