Εγκέφαλος: Αναγνωρίστηκαν οι νευρώνες που ελέγχουν το σωματικό ρολόι του εγκεφάλου

Μια νέα μελέτη του Πανεπιστημίου της Virginia αποκάλυψε ότι οι νευρώνες στον εγκέφαλο που παράγουν το νευροδιαβιβαστή ντοπαμίνη, ελέγχουν επίσης άμεσα το κιρκάδιο κέντρο του εγκεφάλου ή το «σωματικό ρολόι» – την περιοχή που ρυθμίζει τους κύκλους φαγητού, το μεταβολισμό και τους κύκλους αφύπνισης/ανάπαυσης – ένας βασικός σύνδεσμος που πιθανά επηρεάζει την ικανότητα του σώματος να προσαρμόζεται στο jet lag και στην εργασία με διαφορετικές βάρδιες. Τα ευρήματα αναφέρονται στην online έκδοση του περιοδικού Current Biology.

«Η ανακάλυψη αυτή, η οποία αναγνωρίζει μια άμεση σύνδεση των νευρώνων που παράγουν ντοπαμίνη με το κιρκάδιο κέντρο, είναι πιθανά το πρώτο βήμα προς την κατεύθυνση ανάπτυξης μοναδικών φαρμάκων, που στοχεύουν ειδικούς νευρώνες για την καταπολέμηση των δυσάρεστων συμπτωμάτων του jet lag και της εναλλασσόμενης εργασίας, καθώς και διάφορες επικίνδυνες παθολογίες», δήλωσε ο Ali Deniz Güler (φωτογραφία), καθηγητής βιολογίας και νευροεπιστήμης στο Πανεπιστήμιο της Virginia που επέβλεψε τη μελέτη στο εργαστήριό του.

Η σύγχρονη κοινωνία συχνά ασκεί μια ασυνήθιστη πίεση στο ανθρώπινο σώμα – από τις αλλαγές των χρονοδιαγραμμάτων, λόγω ενός αεροπορικού ταξιδιού, έως τους εργασιακούς κύκλους που δεν συμβαδίζουν με το φυσικό φως, μέχρι τους παράξενους χρόνους φαγητού – και αυτές ο εξωτερικές συνθήκες δημιουργούν μια ανισορροπία στους φυσικούς κύκλους του σώματος, που εξελικτικά είναι συγχρονισμένοι με τις εναλλαγές ημέρας και νύχτας. Οι ανισορροπίες αυτές μπορεί να συνεισφέρουν στην κατάθλιψη, την παχυσαρκία, τις καρδιαγγειακές παθήσεις, ακόμη και στον καρκίνο.

«Οι επιστήμονες εργάζονται για δεκαετίες για να βοηθήσουν το κιρκάδιο σύστημα του σώματος να επανασυγχρονίζεται εύκολα στα μεταβλητά προγράμματα εργασίας, φαγητού και πτήσεων σε διαφορετικές ζώνες χρόνου», είπε ο Güler. «Η αναγνώριση της σύνδεσης αυτής μεταξύ των νευρώνων που παράγουν ντοπαμίνη και του κιρκάδιου κέντρου μας επιτρέπει να στοχεύουμε αυτούς τους νευρώνες με θεραπείες που θα μπορούσαν δυνητικά να παρέχουν ανακούφιση των συμπτωμάτων ειδικά για τους ταξιδιώτες και τους εργαζόμενους με βάρδιες και πιθανώς τα άτομα με αϋπνία».

Η διαταραχές ύπνου και οι ανώμαλοι κιρκάδιοι ρυθμοί που επηρεάζουν τον εγκέφαλο και άλλα όργανα μπορούν να χειροτερέψουν πολλές παθολογίες που σχετίζονται με την ανώμαλη νευροδιαβίβαση ντοπαμίνης, είπε ο Güler, συμπεριλαμβανομένων της ασθένειας του Parkinson, της κατάθλιψης, της έλλειψης προσοχής και της υπερκινητικότητας, της διπολικής διαταραχής, της σχιζοφρένειας και της τοξικοεξάρτησης. «Η νέα κατανόηση των νευρώνων παραγωγής ντοπαμίνης και της σύνδεσης με τους βιορυθμούς του σώματος μπορεί να πάει πολύ πιο πέρα, προς την κατεύθυνση θεραπειών για την ανακούφιση των βλαβερών επιδράσεων αυτών των σοβαρών παθολογιών», είπε ο Güler.

Το εργαστήριο του Güler ειδικεύεται στην αναγνώριση νευρωνικών κυκλωμάτων που ελέγχουν τους βιολογικούς ρυθμούς στον εγκέφαλο, παρέχοντας μοναδικούς θεραπευτικούς στόχους για ένα εύρος παθήσεων. Ο ερευνητές χρησιμοποίησαν δυο τύπους ποντικών στην έρευνά τους: έναν κανονικό και έναν στον οποίο το σήμα για την ντοπαμίνη διακόπηκε. Αλλάζοντας τα προγράμματα φωτός των δυο ομάδων κάθε έξ ώρες, ένα φαινόμενο jet-lag, βρήκαν ότι τα ζώα με διακοπή της ντοπαμίνης παίρνουν πολύ περισσότερο χρόνο να επανασυγχρονιστούν στην εξάωρη χρονική εναλλαγή, δείχνοντας αλληλεπίδραση μεταξύ των νευρώνων ντοπαμίνης και του κιρκάδιου κέντρου.

«Αυτό δείχνει ότι όταν εμπλεκόμαστε σε δραστηριότητες που προσφέρουν ικανοποίηση όπως το φαγητό, επηρεάζουμε ακούσια τους βιολογικούς μας ρυθμούς», είπε ο Güler. «Μπορεί να έχουμε βρει τον σύνδεσμο που λείπει για το πώς τα ευχάριστα πράγματα και το κιρκάδιο σύστημα επηρεάζουν το ένα το άλλο».

Πηγή: University of Virginia

Περισσότερα στη δημοσίευση: Direct Midbrain Dopamine Input to the Suprachiasmatic Nucleus Accelerates Circadian Entrainment. Current Biology.