Influența asupra ceasului intern Lumina intensă vă face să dormiți

Pe măsură ce intensitatea luminii solare crește, cantitatea de somn crește

Pentru mulți, lipsa de lumină în lunile de iarnă le face obosiți și impotenți. Cu toate acestea, anumite insecte devin somnole atunci când lumina soarelui este deosebit de intensă. Asta au descoperit cercetătorii.

Efectele diferitelor intensități ale luminii asupra ritmului zi-noapte

Experții în domeniul sănătății sfătuiesc, de obicei, să acorde atenție unei lumini suficiente, în caz contrar vă veți recupera rapid cu oboseala. In anumite insecte, cu toate acestea, crește odată cu creșterea intensității luminii solare stint dormit, masa de prânz este extinsă și reluarea activității în schimburi seara. Aceasta este concluzia, cercetatorii din Germania si SUA, care au investigat efectele diferitelor intensități luminoase pe ritmul zi-noapte a fructelor zbura Drosophila.

Oamenii tind să se obosească când este întunecată. Dar anumite insecte devin somnolete când lumina soarelui este deosebit de intensă. (Imagine: karandaev / fotolia.com)

Ceasul intern este sincronizat

"Am fost capabili să arătăm că lumina intensității joase, medii și înalte sincronizează ceasul intern în creierul zbuciumului cu o zi de 24 de ore pe diferite căi specifice", a explicat Prof. Dr. med. Charlotte Helfrich-Förster de la Universitatea Julius-Maximilian-Würzburg (JMU) într-o comunicare.

Împreună cu fosta doctorandă dr. Matthias Schlichting, care cercetează acum în laboratorul de laureat al premiului Nobel pentru Fiziologie în 2017, Michael Rosbash, la Universitatea Brandeis din Waltham, Massachusetts (SUA), ea a regizat studiul.

Rezultatele echipei au fost publicate în numărul actual al revistei "The Journal of Neuroscience".

Întârziere la activitățile obișnuite de seară

Experimentele arată că lumina cu intensitate mare influențează în mod semnificativ modelul de comportament al muștelor de fructe. Se poate observa o "siesta" semnificativă a lui Drosophila cu o medie de aproximativ o oră, dar cel puțin cu 30 de minute.

Acest lucru a fost însoțit de un început întârziat la activitățile obișnuite de seară, care de obicei au fost înregistrate de muște cu o întârziere de una până la două ore.

De asemenea, pentru aceste schimbări de comportament la nivel molecular, cercetatorii au putut identifica pe cei responsabili: fotoreceptori speciale din afara retinei, care sunt sub numele Hofbauer-Buchner ochii mici sau ochet HB cunoscute.

Acești "ochi auxiliari" microscopici - fiecare dintre ei constând doar din patru celule senzoriale - au fost cunoscuți doar de 30 de ani. Acestea au fost descoperite în 1989 de biologi de la Würzburg Alois Hofbauer și Erich Buchner.

Nivelurile ridicate de lumină intensifică siesta muștelor

"Am fost capabili să arătăm pentru prima dată că Hofbauer-Buchner-Äuglein reacționează la intensitățile luminoase mari și întărește siesta muștelor", a spus Helfrich-Förster.

Calea pe care o iau este multi-pas: prin intermediul receptorilor specifici de acetilcolină, ochiurile HB acționează asupra unui subgrup al neuronilor de ceas, ceea ce crește nivelul lor de calciu.

În consecință, neuronii din partea din spate a creierului acoperiș eliberează o neuropeptidă specială - "factorul de dispersie a pigmentului" (PDF).

Acolo, PDF influențează activitatea altor neuroni de ceas care reglează manifestarea siestei și controlează debutul activității de seară.

Potrivit oamenilor de știință, această reacție la incidența de lumină ridicată în Drosophila este semnificativă.

Acesta este un mecanism esential pentru a evita lumina puternica, potential daunatoare in timpul prânzului, a spus neurobiolog.

În cele din urmă, intensități luminoase ridicate sunt adesea însoțite de zilele călduroase de vară, împreună, care pot fi periculoase pentru insecte, în special, - pe de o parte, deoarece acestea ar putea usca rapid, iar în al doilea rând pentru că acestea sunt descoperite în plină zi mai ușor de pradatori lor.

Structuri comparabile la om

Pentru a exclude posibilitatea ca nu iradierea lumina intensa, dar, eventual, dezvoltarea de căldură, este de a declanșa somnul de după-amiază extins, cercetatorii au efectuat experimente pentru a verifica lor, de asemenea, muștele speciale, modificate genetic.

Ceasul lor intern nu mai recepționează schimbările de temperatură, dar muștele arată încă comportamentul schimbat. Acest lucru sugerează că intrarea în lumină este responsabilă de activitatea prelungită și activitatea de seară târzie.

Potrivit autorilor, rezultatele studiului lor arată "paralele surprinzătoare pentru mecanismele de mamifere".

Mamiferele, de asemenea, - și, întâmplător, oamenii - fotoreceptorii au specializat percep lumină puternică, iar semnalele lor direct la ceasul intern într-o zonă specială a mezencefal (hipotalamus) sunt derivate.

Cu toate acestea, dacă activarea lor la om conduce la o extindere a siestei, nu se cunoaște. Oamenii de știință cred că este posibil. (Ad)