研究发现小说背后的分子线索夜间活动的行为

从加州大学尔湾分校研究科学家和他们的同事提供了新的见解为什么许多动物在晚上睡觉,白天是活跃的,而另一些人所做的相反。

UCI教授领导的一个研究组Qun-Yong周药理学,检查的白天/黑夜模式猴子(周日)和小鼠(夜间),发现虽然都以类似的方式处理光线通过眼睛,决定睡眠/清醒模式的信号被发送到大脑通过不同的路线和产生完全相反的睡眠/清醒模式。

“由于人类是周日,这对潜在的小说具有明显影响某些睡眠或情绪障碍的治疗,”周说,该研究的主要作者。研究结果在线发表于分子的大脑。

睡眠/清醒模式是基本的生理功能中几乎所有生物体都是由昼夜节律。这些基本时间跟踪系统预测环境变化和适应适当的时间。

周和他的同事们发现,睡眠/清醒开关存在的眼睛在本质上光敏视网膜神经节细胞,或ipRGC。以前,一个叫做视交叉上核的大脑区域,或视交叉上核,被认为房子的主时钟的身体大约24小时的时间表。

当前的发现给眼睛一个更多的核心作用的控制睡眠/清醒周期。昼伏夜出,ipRGC和视交叉上核函数类似,可以作为计时员。但是在周日的猴子,眼睛的ipRGC似乎占主导地位。

“考虑到视交叉上核的长久以来的观点主时钟为我们的昼夜节律,即眼睛——或特别ipRGC总司令有点奇怪,”周说。“但这逻辑意义,昼夜哺乳动物视觉驱动。眼睛不仅指导我们在清醒时间,但他们也决定当我们去睡觉。”

以前一直认为不同的开关触发信号后视交叉上核生成完全相反的昼夜睡眠/清醒模式在周日和夜间活动的动物。但是没有这样的不同的开关被发现。

相反,周和他的同事们发现,睡眠/清醒控制机制在猴子和老鼠不同信号SCN,神经回路的控制睡眠和清醒。小说但设计优雅ipRGC大脑中心的分岔产生的逆睡眠/清醒模式猴子和老鼠。

ipRGC在小鼠,通过连接到视交叉上核信号的动物白天睡觉。在猴子,这ipRGC-SCN通路保持固定信息是制服由更占主导地位的时钟信号通路的ipRGC中脑结构称为上丘,告诉动物在白天保持清醒。

这些研究结果挑战long-presumed主视交叉上时钟的作用在所有哺乳动物。至少在猴子——甚至在人类和其他日物种ipRGC可能比视交叉上的时钟更重要的决定什么时候是活跃的,什么时候睡觉。

“我们的思维进化的意义,”周说。“早期哺乳动物,恐龙时代,认为是在夜间活动,后来和昼夜物种。这完全是逻辑diurnality和昼夜哺乳动物的视觉优势通过密切相关的扩张wake-promoting ipRGC-superior丘途径和促进睡眠的同时削弱ipRGC-SCN途径。因此,光把老鼠睡眠,但醒来猴子和其他日哺乳动物。”