Как дневната светлина влияе на мозъка? Учени разгадават мистерията

Наука

Известно е, че сезонните промени в количеството дневна светлина, което получаваме, оказват съществено влияние върху нас – като сезонно афективно разстройство (SAD), например. Но сега екип от учени успяват да разгледат тези ефекти “отблизо”, чак до нивото на мозъчните неврони.

В ново проучване върху мишки са наблюдавани неврони в супрахиазматичното ядро (SCN), регулиращо циркадните ритми (вграден денонощно работещ вътрешен часовник) при бозайниците, да се координират помежду си, за да се променят и адаптират към различна продължителност на дневната светлина. (SCN се намира в предната част на хипоталамуса.)

Вече знаем, че промените в SCN могат да повлияят на работата на паравентрикуларното ядро (PVN) - мозъчната област в хипоталамуса, която помага за контролиране на стреса, метаболизма, имунната система, биологичния растеж и др.

В крайна сметка, изследователите имат молекулярна връзка между дневната светлина и човешкото поведение, пише Science Alert.

Илюстрация, показваща как светлината влияе върху нервната активност.

Илюстрация, показваща как светлината влияе върху нервната активност.

© National Institute of General Medical Sciences

„Разкрихме нови молекулярни адаптации на мрежата SCN-PVN в отговор на продължителността на деня при регулиране на функцията на хипоталамуса и ежедневното поведение“, казва неврологът Алесандра Порку от Калифорнийския университет в Сан Диего.

Както при мишки, така и при хора, SCN е част от механизмите на мозъка за отчитане на времето, отговарящи за физическите, умствените и поведенческите циркадни ритми, които следват 24-часов модел. SCN се контролира от специални фоточувствителни клетки в ретината, предаващи информация за наличната светлина и продължителността на всеки ден.

Това, което не е ясно – и за което новото проучване дава основна представа – е как малката група от около 20 000 неврони в SCN реагира в отговор на данните, които идват след около ден. Изучаването и разгадаването на тези процеси може да бъде полезно при лечението на здравословни проблеми като SAD, както и други състояния, при които светлината се използва като вид лечение.

С други думи, ние се доближаваме до възможността да управляваме начина, по който реагираме на повече или по-малко дневна светлина.

„Най-впечатляващото ново откритие в това проучване е, че открихме как изкуствено да манипулираме активността на специфични SCN неврони и успешно да индуцираме експресия на допамин в хипоталамусната PVN мрежа“, казва неврологът Дейвид Дулсис от Калифорнийския университет в Сан Диего.

Това изследване все още е на ранен етап. Въпреки че има силни прилики между мозъка на мишката и човешкия мозък, което прави мишките подходящи тестови субекти, остава да се види дали човешките неврони функционират по абсолютно същия начин.

Но въз основа на предишни изследвания откритията имат потенциала да ни дадат нови начини за лечение на невронни разстройства с помощта на светлинна терапия. Екипът предполага, че механизмът, който са открили, може да влияе и на нашата „памет“ за това колко дневна светлина да очакваме при смяната на сезоните.