우리는 예를 들어, 우리가 얻는 일광의 양의 계절적 변화가 계절적 정서 장애 (SAD)와 같은 우리에게 큰 영향을 줄 수 있음을 알고 있습니다. 그러나 이제 과학자들은 이러한 효과를 뇌 뉴런 수준까지 바로 볼 수있었습니다.
마우스에 대한 새로운 연구에서, 시상 하부 내부에 자리 잡은 뇌의 24 시간 시간 추적기 인 Scrachiasmatic Nucleus (SCN)의 뉴런은 서로 다른 일광에 적응하여 개별 세포의 변화와 네트워크 전체의 변화에 적응하기 위해 서로 조정하는 것으로 관찰되었습니다.
.주요 신경 전달 물질의 혼합과 발현은 매일 빛의 양에 반응하여 변경되었다.
우리는 SCN의 변화가 스트레스, 신진 대사, 면역 체계, 생물학적 성장 등을 관리하는 데 도움이되는 시상 하부 내부의 뇌 영역 인 PVN (Paraventricular Nucleus)의 작업에 영향을 줄 수 있다는 것을 이미 알고 있습니다.
이제 연구원들은 일광과 우리의 행동 사이에 분자 연결을 가지고 있습니다.
캘리포니아 대학교 샌디에고 대학의 신경 과학자 인 알레산드라 포르쿠 (Alessandra Porcu)는“우리는 시상 하부 기능과 일상 행동 조정의 하루 길이에 반응하여 SCN-PVN 네트워크의 새로운 분자 적응을 밝혀냈다.
생쥐와 인간 모두에서 SCN은 24 시간 패턴을 따르는 신체적, 정신적, 행동 적 일주기 리듬을 담당하는 뇌의 시간 관리 메커니즘의 일부입니다. SCN은 망막의 특수한 감광성 세포에 의해 제어되며, 이용 가능한 빛과 매일의 길이에 대한 정보를 전달합니다.
분명하지 않은 것은, 그리고이 연구가 주요 통찰력을 제공하는 것은 SCN의 20,000 개 정도의 소규모 그룹이 하루 정도의 시간에 오는 데이터에 대한 반응으로 어떻게 반응하는지입니다. 이것에 대해 더 많이 아는 것은 SAD와 같은 건강 문제를 치료하는 데 유용 할 수 있으며 빛이 치료 옵션으로 사용되는 다른 조건입니다.
연구자들은 마우스에서 신경 전달 물질 뉴로 메디 딘 S (NMS) 및 혈관 활성 장 폴리펩티드 (VIP)의 변화를 식별 할 수 있었으며, 이는 PVN에서 네트워크 활동을 변경하도록 조작 할 수있었습니다.
.다시 말해, 우리는 일광에 대한 반응을 관리 할 수 있다는 점에 더 가까워지고 있습니다.
캘리포니아 샌디에고 대학의 신경 과학자 Davide Dulcis는“이 연구에서 가장 인상적인 새로운 발견은 특정 SCN 뉴런의 활동을 인위적으로 조작하고 시상 하부 PVN 네트워크 내에서 도파민 발현을 성공적으로 유도하는 방법을 발견했다는 것입니다.
이 연구는 여전히 초기 단계에 있습니다. 마우스 뇌와 인간 뇌 사이에 강한 유사점이 있지만 마우스가 적합한 시험 대상을 만들어 내는데, 인간 뉴런이 정확히 같은 방식으로 기능하는지 여부는 여전히 남아 있습니다.
.그러나 이전 연구를 바탕으로 한 연구 결과는 광 치료를 사용하여 신경 장애를 치료하는 새로운 방법을 제공 할 수 있습니다. 팀은 그들이 발견 한 메커니즘이 계절이 바뀔 때 일광이 얼마나 많은 일광에 대한 우리의 '기억'에 영향을 줄 수 있다고 제안합니다.
이 연구는 과학자들이 이미 이루어진 발견을 사용하여 분자 메커니즘 수준으로 더 깊이 파헤칠 수있는 방법의 예입니다. 다음 단계 중 하나는 동일한 메커니즘이 인간 뇌에서 작동하는지 확인하는 것입니다.
Porcu는“이 연구에서 보여준 다중 시냅스 신경 전달 물질 스위칭은 분위기의 계절 변화와 가벼운 치료의 영향을 매개하는 해부학 적/기능적 링크를 제공 할 수있다.
이 연구는 Science Advances 에 발표되었습니다 .
