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压力荷尔蒙有助于控制脑细胞的昼夜节律

随着白天变成黑夜,夜晚变成白昼,绝大多数生物体遵循固定的昼夜节律,控制着从睡眠到体温的一切。

这种内部时钟存在于从细菌到人类的所有事物中,并且受一些非常独特的遗传基因(称为时钟基因)控制。

在大脑中,时钟基因在所谓的视交叉上核中特别活跃。它位于视神经交叉点上方,并向大脑发送有关周围光线水平的信号。从这里开始,视交叉上核调节身体其他许多区域的节律,包括小脑和大脑皮层。

但是,大脑的这三个区域不是由神经元直接链接的,这使哥本哈根大学的研究人员感到好奇。他们现在使用实验大鼠证明,昼夜节律是通过血液中的信号传导剂(例如应激激素皮质酮)控制的。

“在人类中,这种激素被称为皮质醇,尽管大鼠的睡眠节律与我们相反,但我们的激素系统基本相同”,神经科学系的马丁·弗雷登斯堡·拉特(Martin Fredensborg Rath)副教授说。

他解释说,近年来,人们对时钟基因的研究越来越受到科学关注,原因之一是以前对时钟基因的研究已经发现抑郁与人体昼夜节律不规则之间存在相关性。

医用微型泵的新方法

在应激激素皮质酮的研究中,研究人员去除了许多大鼠的视交叉上核。如预期的那样,这消除了动物的昼夜节律。

除其他外,大鼠的体温和活动水平从昼夜节律振荡变为更恒定的状态。否则,节律性激素的产生也是如此。

但是,当大鼠随后植入特殊的可编程微型泵时,小脑的昼夜节律得以恢复,该微型泵通常用于特定剂量的药物治疗。

然而,在这种情况下,研究人员使用该泵在白天和黑夜的不同时间排放出精心计量的皮质酮剂量,类似于动物的自然节奏。

``以前没有人将这些泵用于此类用途。因此从技术上讲,我们正在开发一种全新的产品。

因此,研究人员花费了一年的大部分时间进行了大量的对照测试,以确保新方法有效。

神经元与激素之间的相互作用

如前所述,新方法获得了回报。使用人工皮质酮补充剂,研究人员再次能够读取大鼠小脑中时钟基因的节律活动,即使它们的视交叉上核已被去除。

从科学的角度来看,这是非常有趣的,因为这意味着我们有两个系统-神经系统和荷尔蒙系统-可以完美地沟通并相互影响。马丁·弗雷登斯堡·拉特(Martin Fredensborg Rath)说:

利用测试结果和工具箱中的新方法,研究人员的下一步就是以类似的方式研究其他节律性激素,包括来自甲状腺的激素。

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