مسئول برنامه‌ریزی شبانه‌روزی بدن ما چیست؟
مجله علمی ایلیاد - دانشمندانی که الگوی ریتم‌های شبانه‌روزی را مطالعه می‌کنند، متوجه شده‌اند که یکی از این ساعت‌های داخلی بدن می‌تواند، مسئول کنترل باقی ساعت‌ها به‌طور همزمان باشد. محققان با بررسی مگس میوه که همچون انسان چندین ساعت شبانه‌روزی برای تنظیم ریتم فرآیند‌‌های زیستی روزانه‌ی خود دارند، شواهدی مبنی بر وجود یک ساعت، پیدا کرده‌اند که تمام ساعت‌های داخلی دیگر که مرتبط با الگوهای خوابیدن و خوردن و عملکردهای مختلف ارگان‌ها هستند را رهبری می‌کند.
این گروه می‌گوید این شواهد بالاخره شواهد تجربی برای مدل نوسان‌گر جفت‌شده که ریتم‌های روزانه‌ی فیزیولوژی و رفتار ما را معتدل می‌کند، ارائه می‌دهد. یکی از محققان به نام «کریستین وگنر» از دانشگاه وورتسبورگ آلمان، می‌گوید: «این اولین توضیح تجربی جامع از میسرهایی است که ساعت‌های شبانه‌روزی را به هم ارتباط می‌دهد و نشان می‌دهند که مدل نوسان‌گر جفت‌شده در واقع در مواردی درست است.»
این گروه بر روی مسیرهای عصبی تمرکز کردند که ساعت‌های شبانه‌روزی را در مغز مگس میوه با یک ساعت پیرامونی در «غده‌ی پروتوراسیک» مرتبط می‌کند. این غده مسئول تولید هورمون استروئید است. این غده، به این دلیل که سیگنال‌های مورد نیاز برای تخم‌گذاری مگس میوه را صادر می‌کند مورد بررسی قرار گرفت. فرآیند تخم‌گذاری مگس میوه فرآیندی بسیار منظم است که غالباً در صبح زود صورت می‌گیرد.
از مطالعات پیشین مربوط به مگس میوه می‌دانیم که هم ساعت مغز و هم ساعت غده در زمان‌بندی تخم‌گذاری دخیل بودند. سوال این است که این دو چگونه همزمان و هماهنگ می‌شوند؟ این گروه قادر بود نوع خاصی از نورون‌ها به‌نام «نورون‌های PTTH» را شناسایی کند که اطلاعات مربوط به زمان را از ساعت مرکزی در مغز به ساعت پیرامونی در غده‌ی پروتوراسیک منتقل می‌کنند. سپس در آزمایش‌های بعدی سرعت ساعت‌های شبانه‌روزی مگس میوه پایین آورده شد و ریتم تخم‌گذاری از سیکل ۲۴ ساعته عادی به سیکل ۲۷ ساعته تغییر کرد.
زمانی که فقط سرعت ساعت مغز مرکزی پایین آورده شد نیز همین تاثیر مشاهده شد و سیکل تخم‌ریزی به ۲۷ ساعت رسید. در عین حال زمانی که ساعت مغز مرکزی به‌طور عادی و بدون دستکاری کار می‌کرد و سرعت ساعت غده‌ی پیرامونی پایین آورده شد، سیکل تخم‌ریزی همان ۲۴ ساعت باقی ماند. این نتایج، پیشنهاد می‌دهند که شاه ساعت بدن وظیفه‌ی تنظیم زمان را بر عهده دارد و از آنجایی که مسیرهای عصبی مطالعه شده، شبیه به سیستم کشف شده در ریتم شبانه‌روزی پستانداران است، ممکن است به انسان‌ها نیز قابل تعمیم باشد.
پیش از آنکه بتوان این‌را با اطمینان گفت، نیاز به تحقیقات بیشتری است، اما این نشانی دیگر مبنی بر کنترل شدن ساعت‌های بدن توسط شاه ساعت است. به‌نظر می‌رسد در انسان‌ها این شاه ساعت در هسته‌ی «سوپراکیاسماتیک» باشد که قسمتی از ناحیه‌ی «هیپوتالاموس» است و از حدود ۲۰،۰۰۰ نورون تشکیل شده است.
این ناحیه از نشانه‌هایی چون روشنایی روز برای تشخیص زمان مناسب برای خواب آلود بودن یا بیدار بودن استفاده می‌کند. نحوه‌ی کار کردن دقیق این ساعت‌ها و پیام‌رسان‌های زیستی باهم مساله‌ای است که دانشمندان در حال بررسی آن هستند و هرچه بیشتر در این زمینه بدانیم، می‌توانیم خود را سالم‌تر نگه داریم.
پرواززدگی یکی از چندین مثالی است که نشان می‌دهد خطایی در این سیستم بسیار متوازن چگونه سبب پدید آمدن احساس بهم ریختگی در ما می‌شود. با تشکر از مگس میوه، حال ما کمی بیشتر از قبل در این‌باره اطلاعات داریم. این پژوهش در Nature Communications منتشر شده است.
نوشته: دیوید نیلد
ترجمه: معصومه رحیمی - مجله علمی ایلیاد