Meie biorütmid sõltuvad ainevahetusest ajus

Meie elurütm sõltub päeva ja öö vaheldumisest, kuid selle peamine liikumapanev jõud ei ole päikesevalgus, vaid keha nn sisemine kell - ööpäevased rütmid, mis vastutavad bioloogiliste protsesside intensiivsuse muutuste eest kehas.

Nende rütmide periood on ligikaudu 24 tundi. Eelkõige on eksperimentaalselt tõestatud, et inimestel sõltub une-ärkveloleku tsükkel peamiselt sisemistest biorütmidest, mitte välistest teguritest.

Imetajatel tekitab ööpäevaseid rütme hüpotalamuses asuv aju pisike piirkond, mida nimetatakse suprakiasmaatiliseks tuumaks.

Illinoisi ülikooli bioloogiaprofessori Martha Gillett'i juhitud uus uuring näitas, et suprachismal tuum kontrollib aju enda ainevahetust, täpsemalt keemilise energia tootmist ja liikumist rakkudes. Teadlased keskendusid peamiselt nähtusele, mida tuntakse oksüdatsiooni-redutseerimise reaktsioonidena rottide ja hiirte suprachismal tuum koes.

Oksüdatsiooni-redutseerimise reaktsioonides loovutavad molekulid elektrone (oksüdeeruvad) ja saavad neid juurde (redutseeruvad). Teadlased on leidnud, et need protsessid suprakiasmaalses tuumas toimuvad 24-tunnise tsükliga ning piltlikult öeldes avavad ja sulgevad ajurakkudes kommunikatsioonikanaleid.

Professor Martha Gillett selgitas avastuse olulisust: "Aju keel põhineb elektrilistel signaalidel. See keel määrab, milliseid signaale aju ühe osa rakud üksteisele ja teistele ajuosadele saadavad. Põhiline avastus on see, et suprakiasmaatilisel tuumal on ilma välise sekkumiseta sisemised metaboolsed võnkumised, mis aktiveerivad sisemise bioloogilise kella."

"Alati on arvatud, et ainevahetus "teenib" ajutegevust, aga meie tõestame, et ainevahetus on osa ajutegevusest. Meie uuring viitab sellele, et muutused rakkude ainevahetuslikus seisundis võivad olla neuronaalse aktiivsuse põhjus, mitte tagajärg."

Lisaks Martha Gillettile osalesid uuringus magistrant Yu Yanchun, doktorant Gabby Govindaya, magistrant Ye Jiaying, magistrant Liana Artinian, elektri- ja arvutitehnika professor Todd Coleman, keemiaprofessor Jonathan Swidler ja farmakoloogiaprofessor Charles Cox. Gillett, Govindaya, Ye, Swidler ja Cox on Illinoisi Beckmani Instituudist.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]