大腦中的“祖母”細(xì)胞可以幫助身體擺脫時(shí)差
根據(jù)一項(xiàng)在老鼠身上進(jìn)行的一項(xiàng)新研究,科學(xué)家可能是邁向時(shí)差的“治愈”的一步。
時(shí)差當(dāng)“主時(shí)鐘”在大腦中發(fā)生脫落,與實(shí)際時(shí)間同步。主時(shí)鐘認(rèn)為是時(shí)候睡覺了,而你的手表說這是午餐時(shí)間。
主時(shí)鐘位于稱為視交叉上核(SCN)的大腦區(qū)域。SCN中的神經(jīng)細(xì)胞從太陽中獲取線索,使自己與地球的24小時(shí)旋轉(zhuǎn)同步。
但根據(jù)今日(7月12日)發(fā)表在“ 神經(jīng)元 ”雜志上的這項(xiàng)研究,SCN中的一些細(xì)胞比其他細(xì)胞具有更大的影響力。這是因?yàn)榇蠹s10%的這些細(xì)胞 - 在小鼠和人類中 - 產(chǎn)生一種稱為“血管活性腸多肽”的分子,或VIP。這種非常重要的分子在神經(jīng)細(xì)胞如何相互通信和同步中起著至關(guān)重要的作用。
“我們假設(shè)VIP神經(jīng)元就像負(fù)責(zé)告訴每個(gè)人該做什么的祖母一樣,”華盛頓大學(xué)圣路易斯分校的生物學(xué)教授Erik Herzog在一份聲明中說。但據(jù)研究顯示,神經(jīng)元活動(dòng)是如何導(dǎo)致VIP神經(jīng)元釋放尚不清楚。
因此,為了弄清楚VIP神經(jīng)元如何相互交談,研究人員開始記錄通過神經(jīng)元的電脈沖并將信息發(fā)送到鄰近細(xì)胞 - 也稱為“動(dòng)作電位” - 在一組VIP神經(jīng)元中實(shí)驗(yàn)室菜三天。
他們發(fā)現(xiàn)VIP神經(jīng)元以兩種方式傳播:“Tonic”VIP神經(jīng)元非常穩(wěn)定地發(fā)射,而“不規(guī)則”VIP神經(jīng)元以兩次或三次爆發(fā)射擊,其間有非等活動(dòng)空間,根據(jù)該研究。
接下來,研究人員旨在“破解”小鼠大腦中的這些神經(jīng)元,以重置其主時(shí)鐘。要做到這一點(diǎn),他們首先需要破壞老鼠的主時(shí)鐘:他們讓動(dòng)物整夜都在黑暗中,沒有任何關(guān)于時(shí)間的環(huán)境線索。然后,為了“破解”VIP神經(jīng)元,研究人員每天在同一時(shí)間對(duì)細(xì)胞進(jìn)行切割,他們說這類似于飛向新的時(shí)區(qū)。
研究人員發(fā)現(xiàn),如果VIP神經(jīng)元穩(wěn)定射擊,那么老鼠需要更長(zhǎng)時(shí)間才能適應(yīng)“新時(shí)區(qū)”。但是當(dāng)神經(jīng)元不規(guī)則地射擊時(shí),小鼠能夠更快地適應(yīng)。區(qū)別?赫爾佐格說,不規(guī)則的射擊模式導(dǎo)致神經(jīng)元釋放出VIP化學(xué)物質(zhì)。
他們還發(fā)現(xiàn),通過激活VIP神經(jīng)元,小鼠改變了他們的輪子運(yùn)行行為。當(dāng)這些神經(jīng)元被激活時(shí),小鼠的活動(dòng)減少,輪子中的??運(yùn)動(dòng)量減少。研究人員在研究中寫道,這“暗示了VIP神經(jīng)元在調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律行為中的作用,包括睡眠時(shí)間”。
“我們認(rèn)為,VIP是能夠更快地改變時(shí)鐘的果汁,”赫爾佐格說。這項(xiàng)研究結(jié)果提出了研究人員可以將目標(biāo)作為時(shí)差治療的可能性; 即VIP。如果科學(xué)家可以讓細(xì)胞在暗示下釋放VIP,它可能有助于人們克服時(shí)差。
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