某些昼夜网络神经元功能的角色逆转
新出版的研究目前的生物学揭示了关于经过日常结构变化的昼夜网络神经元的功能的令人惊讶的发现。该研究可能会更好地了解如何解决人类的昼夜节律中断,并促进预防了一系列相关的健康问题,包括癌症和代谢综合征的风险增加。
昼夜昼夜网络是神经元的集合,可以作为所有动物的掌握机身时钟,帮助他们知道何时睡觉,何时才能富有成效。科学家们长期以来一直研究了奇节炎般的辣椒虫(果蝇(果蝇)的昼夜昼夜网络,以了解人体时钟如何运作的洞察力。最近,研究生中心的调查员Cuny(Cuny Asrc)和Barnard学院在飞行大脑中检查了重要神经元时钟的小区域的功能。这些区域中神经元的一些部分经历了每日重塑,在一天开始时显示高度分支的结构,并且在夜间开始时的结构更简单。科学家们以前认为这些分部 - 称为背侧内侧终端 - 服务的关键输出功能,发送信号,告诉水果飞的大脑的一天是什么时候。但研究小组发现他们实际上以投入能力为单位服务,从外部环境接收大约一天中的时间。
“昼夜昼夜网络通过两个关键机制来塑造睡眠和活动的时机:内源性时钟,它在一个稍长或短于地球的24小时太阳日的循环上运行;以及夹带的过程,调整内源性CUNY ASRC神经科学倡议和该研究的共长高级调查员,每天每天都会与太阳日保持同步。““多年来,该领域已经假定了强大的内源性时钟需要背内侧末端。但是当我们在苍蝇中测试了这种细分的苍蝇中的这种预测时,我们发现苍蝇的时钟绝对精细但是他们对环境温度的上升和落下来同步它们的困难时刻。“
对于他们的学习,研究人员繁殖果蝇具有未开发的背侧内侧塞子,完全缺乏全天通常改变的结构。然后检查苍蝇,看看这种操纵是否对昼夜核心进行了影响。值得注意的是,被操纵的苍蝇在睡眠和活动中显示出完全正常的昼夜节律。鉴于这种令人惊讶的结果,研究人员然后询问背部内侧Termini段的丢失是否可能会阻止时钟的正常同步日常变化环境线索。研究人员观察到缺乏背部终结的果蝇无法正确地将它们的睡眠/活动节奏与日常温度周期同步。以前的研究表明,温度变化在调节昼夜节律中发挥作用。这些新发现强烈建议,背侧内侧末端神经元可能从追踪环境温度的大脑区域的输入(接收)信号。
“我一直很好奇一段时间来了解我在钟神经元作为我的研究生工作的一部分中表征的结构可塑性是时钟与下游目标连接的输出机制,”这项研究首次和共同高级作者MariaFernández是一家助理教授的助理教授,位于巴纳德学院的神经科学系和行为部。“我们很惊讶地看到这个可塑性的网站似乎参与了输入,而不是产出途径。”
在果蝇中检查的神经元在果蝇中的计时功能与哺乳动物中的神经元高度相似,因此研究人员的结果表明神经元细胞结构的日常变化可以塑造昼夜节律网络的敏感性神经元从所有动物的环境中提示,包括人类。这一发现对于了解人体的内部时钟是如何重置每一天的重要性。这个名为“夹带”的过程似乎受到现代照明和社会环境的挑战,促进了越来越多的健康问题列表,包括癌症和肥胖症。
进一步探索
用户评论