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多巴胺神经元可能调节我们的生物钟

健康 89xy 2周前 (10-08) 10次浏览

研究人员已经确定了一些控制我们身体内部时钟的脑细胞。这些发现为人体如何适应时差提供了新的见解,也为为什么关掉你最喜欢的节目去睡觉如此困难提供了新的见解。

多巴胺神经元可能调节我们的生物钟

一项新的研究表明,如果我们从事一项愉快的活动,关掉电视睡觉可能会更困难。

夏洛茨维尔弗吉尼亚大学(UVA)的一组研究人员开始研究我们所谓的生物钟的神经学基础。

短语“生物钟”指的是控制遍布人体的不同相互作用分子组的“中心”。

这些不同的组由一个主要的“主时钟”控制,该时钟由位于大脑中称为视交叉上核(SCN)的区域的神经元组成。SCN位于大脑的下丘脑,由20,000多个神经元组成。

新的研究发现了在调节我们身体节律中起关键作用的额外神经元。具体来说,这项发表在《当代生物学》(Current Biology)杂志上的新研究发现,产生多巴胺的神经元与大脑的突触前核有直接联系。

多巴胺是一种控制愉悦信号、学习和运动的神经递质。它还帮助大脑处理奖励,以及检测食物或性伴侣何时可用。

虽然它有很深的生物根源,但生物钟的活动也受外界刺激的调节,如光和暗。

新的发现可能有助于研究人员更好地理解时差或轮班工作等现象如何影响身体,并为这些影响提出更好的治疗方法。

这项研究由弗吉尼亚大学生物学和神经科学教授阿里·德尼兹·居勒监督,他的实验室主持了这项研究,论文的第一作者是瑞安·格里波,他是居勒教授的博士生和学生。

研究小鼠体内的多巴胺信号

格里波和他的团队检查了两组老鼠。

一组经过基因改造,多巴胺回路中断,另一组作为正常对照组。

更具体地说,第一组小鼠的SCN内的多巴胺受体信号被基因敲除——也就是说,大脑所谓的腹侧被盖区(VTA)的多巴胺神经元与SCN之间没有交流。

接下来,研究人员将两组小鼠的光照时间表改变了6小时,重现了时差反应的情况。

与对照组相比,转基因组的小鼠适应排班的速度要慢得多。这向研究人员表明,VTA和短链氯化石蜡之间的多巴胺信号是昼夜节律调节所必需的。

由于多巴胺在处理奖励中的作用,这些发现为我们的生物钟是如何工作的提供了独特的见解。

关于这项研究的优势和局限性,居勒教授告诉今日医学新闻:

“我们使用了基因和执行器技术,使我们能够控制在[SCN]中表达的多巴胺受体的表达,以及特异性表达受体的神经元的活动。这种多管齐下的方法使我们能够发现以前错过的连接后的长期问题。”

然而,研究人员指出,需要做更多的工作来确定“这种联系在[研究的]模型系统(小鼠)和其他哺乳动物中的精确行为学意义。”

奖励活动会影响生物钟

这项新研究可能有助于解释为什么当我们看最喜欢的电视节目时,早睡似乎特别困难。正如居勒教授所解释的:

这表明,当我们从事像吃饭这样的奖励活动时,我们无意中影响了我们的生物节律[……]。我们可能已经找到了快乐的事情和昼夜节律系统如何相互影响的缺失环节。”

阿里·德尼兹·居勒教授

居勒教授进一步评论了这些发现的重要性,他说:

“几十年来,科学家们一直在努力帮助身体的昼夜节律系统随时与不同时区的可变工作和饮食时间表及航班重新同步。”

“尽管人们认为昼夜节律系统和多巴胺能系统相互作用,但这种相互作用的性质在我们发现之前一直很难捉摸,”居勒教授告诉MNT

他说:“找到产生多巴胺的神经元和昼夜节律中心之间的联系,使我们能够用治疗方法来定位这些神经元,这些治疗方法可以有效地缓解旅行者,特别是轮班工作者,可能还有失眠患者的症状。”

居勒教授不仅希望这些发现将为这些疾病带来新的药物,他还认为这些发现为其他一系列疾病提供了见解。

“我们相信我们对昼夜节律系统行为(如睡眠)如何受到多巴胺能病理(包括帕金森病、多动症等)的影响有了新的见解。我们也有兴趣了解昼夜节律系统如何反过来影响这些病理,”首席研究员告诉我们。


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