Üst kiyazmatik çekirdek , işlevi sirkadiyen ritimleri kontrol eden iç saatimiz olmak olan bir beyin merkezidir. 24 saate yakın uyku ve uyanma döngülerinin oluşturulmasından sorumludur. Biyolojik ritimleri düzenleyen nöronlardan oluşan iki küçük beyin yapısından oluşur. Bu yapılar kanat şeklindedir ve kalem ucu büyüklüğündedir; Hipotalamusun ön kısmında bulunurlar.
Üst kiyazmatik çekirdek, 24 saatlik döngüde vücudun farklı işlevlerini kontrol etmek için bir dizi nöronal ve hormonal olayı tetikler. Bunu yapmak için yaklaşık 20.000 nöron kullanır. Bu yapı diğer birçok beyin bölgesi ile etkileşim halindedir.
Dış hava sinyalleri olmasa bile, bu biyolojik ritimler korunur. Bununla birlikte, güneş ışığı ve diğer çevresel uyarılar bu 24 saatlik döngünün sürdürülmesini etkiler. Başka bir deyişle, vücudun dış dünya ile senkronize kalması için ışığın her sabah iç saati sıfırlaması gerekir.
Üst kiyazmatik çekirdeğin tek tek nöronları ile yapılan araştırmalar, her birinin işlevsel bir saat olduğunu göstermektedir. Bunlar, komşu hücrelerinin aktivitesi ile senkronize edilir.
Birçok deneyde, insan sirkadiyen döngüsündeki dalgalanmaların gün ışığından izole edilmiş olsak bile devam ettiği bulunmuştur.
Öte yandan, üst kiyazmatik çekirdeklerin yok edildiği kemirgenlerle yapılan deneylerde uyku-uyanma döngüleri tamamen düzensiz hale geldi.
Görünüşe göre bu mekanizma sadece endojen değil, aynı zamanda genetik bir kökene sahip. Bu ritimler, belirli genlerin döngüsel aktivitesiyle aktive edilir. Özellikle, sirkadiyen aktivite, temel genlerin ritmik ekspresyon modelinin bir yansımasıdır. Bunlar "saat genleri" olarak bilinir.
yer
Üst kiyazmatik çekirdek, beynin tabanında, hipotalamusun yanında yer alır. Adı, optik sinirlerin kesiştiği optik kiazma üzerinde yer almasından gelir. Üçüncü serebral ventrikülün her iki yanında iki taraflı olarak bulunurlar.
Bu çekirdek, retinaya giren ışığın yoğunluğunu gösteren optik sinirlerden sinyaller alabilmek için stratejik bir yerdedir.
Özellikleri
Canlılar, türlerin hayatta kalmasını sağlamak amacıyla mevcut çevreye adapte olmuşlardır. Bunun için iki temel davranış durumu geliştirdiler: aktivite ve uyarlanabilir davranış ve dinlenme.
Memelilerde bu durumlar uyanıklık ve uyku olarak tanımlanır. Bunlar, aydınlık ve karanlığın güneş döngüsüne bir adaptasyon olarak gelişen kesin 24 saatlik döngülerde gerçekleşir.
Bu sirkadiyen ritimlerin artık vücuttaki hücrelerde bulunduğu biliniyor. Üst kiyazmatik çekirdek, dinlenme, aktivite, vücut ısısı, açlık ve hormon salgılanması zamanlarını kontrol eden sirkadiyen kalp pilidir. Bunu yapmak için diğer beyin bölgeleri ve diğer vücut dokuları ile koordinasyon sağlar.
Işığa maruz kaldığında, üst kiyazmatik çekirdek bize uyanma zamanının geldiğini söyler. Vücut ısısını yükseltir ve kortizol gibi hormonların üretimini artırır.
Ayrıca melatonin gibi uykunun başlamasıyla ilişkili hormonların salınımını geciktirir ve genellikle ortamın karanlık olduğunu algıladığımızda ortaya çıkar. Düzgün uyuyabilmemiz için bu seviyeler gece boyunca yüksek kalır.
Nöronlar 24 saatlik ritimlerde aksiyon potansiyelleri yayarlar. Özellikle öğle saatlerinde nöronların ateşleme hızı maksimum seviyeye ulaşır. Ancak gece çöktükçe aksiyon potansiyelleri sıklıkta azalır.
Bu çekirdeğin dorsomedial kısmının, 24 saatlik endojen döngüden sorumlu olduğu düşünülmektedir. Yani karanlıkta kalmamıza rağmen sirkadiyen ritimlerimizi koruyabiliriz.
İşleyen
Ortam ışığı retinaya çarptığında, ganglion hücreleri adı verilen ışığa duyarlı hücreleri aktive eder. Bu hücreler ışık parçacıklarını (fotonları) elektrik sinyallerine dönüştürür. Retinadaki nöronlar bu sinyalleri optik sinirler yoluyla gönderir.
Bu sinirler, optik kiazma oluşturmak için çaprazlanır. Daha sonra görsel bilgi oksipital lob adı verilen beynin arkasına ulaşır. Orada bilinçli olarak algıladığımız imgeler biçiminde işlenir.
Bununla birlikte, optik kiazmayı terk eden ve organizmanın döngüsel işlevlerini uygulamak için üst kiyazmatik çekirdeğe ulaşan bir grup nöron vardır. Böylece, bu çekirdek, farklı hormonları salgılamak için epifiz bezini aktive etmeye veya engellemeye karar verir. Bunların arasında melatonin.
Üst kiyazmatik çekirdekteki nöronların sirkadiyen etkileri, farklı nöronal sinyaller ve melatonin dolaşımı ile vücudun çeşitli hedef organlarına yayılır.
Üst kiyazmatik çekirdek, çevrenin aydınlık ve karanlığına göre epifiz bezinden melatonin salgılanmasını düzenler. Melatonin, vücuttaki uyku ve diğer döngüsel aktiviteleri kontrol eden bir maddedir.
Melatonin, hem günün her saatini işaretleyen bir saat hem de vücudun tüm dokularına yılın zamanını gösteren bir takvim işlevi görür.
Melatonin bozukluklarının yaşlanmaya bağlı uyku bozuklukları, Alzheimer hastalığı ve diğer nörodejeneratif hastalıklarla bağlantılı olduğu bulunmuştur. Aslında, nöronlarımızı koruyan antioksidan etkilere sahip gibi görünüyor.
Üst kiyazmatik çekirdek değişiklikleri
Üst kiyazmatik çekirdeğin aktivitesi, yaşamın farklı aşamalarında değiştirilebilir. Örneğin ergenlerde melatonin seviyeleri çoğu çocuk ve yetişkinden daha geç yükselir. Bu nedenle erken uyumakta zorlanabilirler.
Öte yandan, yaşlılarda, yaş ilerledikçe melatonin salınımı değiştiği için gece daha fazla uyanma olur.
Üst kiyazmatik çekirdeğin işleyişi, dış faktörler tarafından düzensizleştirilebilir. Jet gecikmesinde veya günlük rutini sürdürmezsek ve vücudumuzu geceleri uyanık kalmaya zorlarsak böyle olur.
Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıklarda, üst kiyazmatik çekirdekteki nöronların progresif kaybına bağlı olarak sirkadiyen ritimlerin değiştiğini belirtmek önemlidir.
Referanslar
- Benarroch, EE (2008). Üst kiyazmatik çekirdek ve melatonin Karşılıklı etkileşimler ve klinik korelasyonlar. Nöroloji, 71 (8), 594-598.
- Mirmiran, M., Swaab, DF, Kok, JH, Hofman, MA, Witting, W. ve Van Gool, WA (1992). Perinatal gelişim, yaşlanma ve Alzheimer hastalığında sirkadiyen ritimler ve üst kiyazmatik çekirdek. Beyin araştırmalarında ilerleme, 93, 151-163.
- Moore, RY (2007). Uykudaki üst kiyazmatik çekirdek - uyanıklık düzenlemesi. Uyku tıbbı, 8, 27-33.
- SLEEP DRIVE VE VÜCUT SAATİNİZ. (Sf). Ulusal Uyku Vakfı'ndan 20 Nisan 2017'de alındı: sleepfoundation.org.
- Üst kiyazmatik çekirdek. (Sf). Wikipedia'dan 20 Nisan 2017'de alındı: en.wikipedia.org.
- İnsan Üst Kiyazmatik Çekirdeği. (Sf). BioInteractive: hhmi.org'dan 20 Nisan 2017'de alındı.
- SUPRACHIASMATIC NÜKLEİ VE PİNEAL BEZ. (Sf). Beyin'den yukarıdan aşağıya doğru 20 Nisan 2017'de alındı: thebrain.mcgill.ca.