بر کسی پوشیده نیست که تأخیر در هواپیما و شیفت های شب می تواند در راه هماهنگ سازی ساعت داخلی بدن ما چرخه های بیداری و خواب روزانه ما را که به عنوان ریتم شبانه روزی شناخته می شود، ویران کند، اما محققان اکنون می گویند که آنها گامی در مسیر درست هستند. -به درک این که چگونه مغز ریتم های رفتاری بهینه سازی شده برای روز به جای زندگی شبانه ایجاد می کند.
در مطالعه جدیدی که در 30 نوامبر در مجله منتشر شد eLifeمحققان اولین ثبت و مدل‌سازی فعالیت الکتریکی نورون‌های ساعت شبانه‌روزی را در نوع خود گزارش کردند - موش چمنی چهار راه راه، رابدومیس پومیلیو.
تاکنون، مطالعات تصویربرداری شبانه مغز عمدتاً برای ایجاد درک درستی از ساعت شبانه روزی اصلی پستانداران، واقع در هسته سوپراکیاسماتیک هیپوتالاموس مغز (SCN)، که در آن نزدیک به 20000 نورون با چرخه نور تا تاریکی از طریق سیگنال های الکتریکی هماهنگ می شوند، استفاده شده است. برای سازماندهی ریتم های شبانه روزی در فیزیولوژی و رفتار ما.
محققان می گویند این مطالعه گامی رو به جلو در مطالعه دقیق تر رابطه بین ریتم های شبانه روزی و سلامت انسان، از جمله رابطه بین قرار گرفتن در معرض نور روز و اختلالات خواب مربوط به ساعت شبانه روزی است.
کیسی دیکمن، یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: تقریباً همه چیزهایی که ما در مورد ساعت شبانه روزی در مغز می دانیم از تحقیقات روی جوندگان فعال در شب مانند موش ها و موش ها می آید که ترجمه این دانش را به ریتم های شبانه روزی انسان پیچیده می کند. و زیست شناس ریاضی در موسسه فناوری در نیوجرسی. "این اولین کاری است که چشم انداز الکتریکی پیچیده SCN را در یک پستاندار روزانه توصیف می کند و تفاوت های قابل توجهی را با حیوانات شب زنده داری برجسته می کند که ممکن است در انطباق عملکرد نورون ساعت با نیازهای بیولوژیکی خاص یک گونه فعال روزانه مهم باشد. "
"ما دریافتیم که الگوی کلی روز / شب فعالیت عصبی SCN در جوندگان در طول روز آر. پومیلیو بئاتریس بانو اوتالورا، یکی از نویسندگان و زیست شناس که با آزمایشگاه های رابرت لوکاس و تیموتی براون از دانشگاه منچستر کار می کند، گفت: شبیه مدلی است که قبلاً در گونه های فعال شبانه مشاهده شده بود. آر. پومیلیو نورون‌های SCN به گونه‌ای رفتار می‌کنند که قبلاً در گونه‌های شب‌زی دیده نشده بود.»
تیم دریافتند که مانند جوندگان شبانه، آر. پومیلیو نورون های SCN به طور خود به خود با سرعت بیشتری در طول روز نسبت به شب فعال می شوند. این ریتم روز/شب با سرعت عکاسی، سیگنال اصلی است که SCN برای برقراری ارتباط در زمان روز به بقیه قسمت های مغز ارسال می کند.
مینو بل، یکی از نویسندگان مقاله و زیست شناس در دانشگاه اکستر، توضیح داد: «با این حال، زمانی که ما جریان هایی را برای مهار این نورون ها تزریق کردیم، برخی از سلول ها قبل از شروع مجدد پس از آزاد شدن مهار، تاخیر قابل توجهی را نشان دادند. این واکنش از تأخیر به آتش در SCN جوندگان شبانه وجود ندارد و ممکن است بر چگونگی تأثیر بگذارد. آر. پومیلیو نورون های ساعت به ورودی هایی که از سلول های دیگر دریافت می کنند پاسخ می دهند.
برای کسب اطلاعات بیشتر، این تیم ردی از استرس ثبت شده توسط مغز جوندگان را با یک الگوریتم شبیه سازی داده ها ترکیب می کند. آنها مدل‌های محاسباتی شبیه‌سازی تعامل پیچیده کانال‌های یونی دردار ولتاژی را ساختند که پتانسیل‌های عمل را تولید می‌کنند. شبیه‌سازی‌ها نشان داده‌اند که افزایش رسانایی یک کانال یونی خاص، کانال گذرا A-پتاسیم، مسئول واکنش تاخیری به آتش است.
نویسنده اول مقاله، متیو موی، عضو فوق دکتری در Merck & Co، که شروع به توسعه الگوریتم های جذب داده های تیم کرد، گفت: رسانایی بهبود یافته این کانال پتاسیمی که مدل های ما نشان داده اند می تواند برای ظاهر روزانه مفید باشد. مانند Ph.D. دانشجوی گروه علوم ریاضی در NJIT. "هوشیاری منجر به سیگنال های رفتاری بازدارنده برای بازخورد به SCN می شود، که در حیوانات شبگرد به حفظ سطوح پایین SCN در شب کمک می کند. در حیوانات روزانه، این بازخورد بازدارنده در شب وجود ندارد، بنابراین رسانایی نوع A بهبود یافته ممکن است برای تضعیف SCN در شب و حفظ الگوی کلی تیراندازی روز/شب مورد نیاز باشد.
مطالعه این تیم به دنبال یافته‌های فردی دیکمن و همکارانش در دانشگاه نورث وسترن است که اخیراً در 15 نوامبر منتشر شده است. اطلاعیه های آکادمی ملی علومکه نقش ژن Tango10 را به عنوان یک پیوند مهم بین ساعت شبانه روزی و تولید سیگنال های بیدار شدن روزانه در سطح سلولی آشکار کرد. دیکمن می گوید که همان روش جذب داده ها برای تحقیق ایجاد شده است آر. پومیلیو نورون ها برای ساختن مدل های ریاضی از آثار استرس مگس میوه استفاده می شوند مگس سرکه ملانوگاسترکه در نهایت نشان می دهد که چگونه جهش در ژن Tango10 به اختلال در ریتم روزانه کمک می کند.
اکنون که ما این ابزار قدرتمند را برای استخراج اطلاعات از رگه‌های ولتاژ داریم، امیدواریم به کار با آزمایشگاه‌های الکتروفیزیولوژی ادامه دهیم و همانندسازی داده‌ها را برای سوابق نه تنها از نورون‌های ساعت شبانه‌روزی، بلکه از نورون‌هایی که با بیماری‌های عصبی مرتبط هستند نیز اعمال کنیم. دیکمن گفت، مانند آلزایمر و بیماری هانتینگتون.
نقل قول: محققان برای اولین بار نورون های ساعت شبانه روزی را در یک حیوان فعال مدل می کنند (2021، 30 نوامبر)، بازیابی شده در 30 نوامبر 2021 از https://phys.org/news/2021-11-circadian-clock-neurons- day- فعال -animal.html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]
مقالات مشابه
- چه طولانی و عجیب و غریب سفر در تعطیلات تابستانی خواهد بود در این سال
- به من 10 دقیقه فرصت دهید، من حقیقت مواد شیمیایی را به شما خواهم گفت
- مغلوب ساختن پیشی جستن سابق رئیس ستاد جان کلی: 'ما نیاز به نگاه سخت تر در که ما انتخاب'
- کارتن اسباب کشی - تحویل فوری - پرداخت درب منزل - 09106682342
- The Ratings Game: Square stock gets an upgrade as Cash App enthusiasm keeps growing
- : 'ما باید یکدیگر': زین با کنترل از راه دور, یادگیری دانشجویان ایجاد off-campus, خوابگاه, تجربه های خود را
- هیچ مشکلی با وجود مسالمت آمیز زانو قبل از سرود ملی: شرمن
- MLB با مناظر در 60-بازی فصل نمی ساخت شمارنده-ارائه به MLBPA اتحادیه می گوید
- چگونه MLB تیم های در حال توسعه با چشم انداز بیس بال در برگزاری
- Breonna قانون: لویی مترو شورا رای به ممنوعیت-knock حکم