Sezonske promjene u količini dnevnog svjetla koje dobivamo mogu imati značajan utjecaj na nas i izazvati poremećaje poput sezonskog afektivnog poremećaja (SAP). No, naučnici su uspjeli otkriti što tačno uzrokuje takve poremećaje u ljudskom tijelu.
U novoj studiji na miševima, objavljenoj u naučnom časopisu Science Advances, uočeno je da se neuroni u suprahijazmatičnoj jezgri (SCN), odnosno 24-satnom uređaju za praćenje vremena u mozgu smještenom unutar hipotalamusa, međusobno koordiniraju kako bi se prilagodili različitim dužinama dnevnog svjetla, s promjenama u pojedinačnim stanicama, kao i mreže u cjelini.
I mješavina, i ekspresija ključnih neurotransmitera promijenjeni su kao odgovor na svakodnevnu količinu svjetla. Već je poznato i da promjene u SCN-u mogu utjecati na rad paraventrikularne jezgre (PVN), moždane regije unutar hipotalamusa koja pomaže u upravljanju stresom, metabolizmom, imunološkim sustavom, biološkim rastom i više.
No, naučnici sad imaju molekularnu vezu između dnevne svjetlosti i našeg ponašanja.
“Otkrili smo nove molekularne prilagodbe SCN-PVN mreže kao odgovor na dužinu dana u prilagodbi funkcije hipotalamusa i dnevnog ponašanja”, kaže neuronaučnica Alessandra Porcu sa Sveučilišta Kalifornija San Diego.
I kod miševa, i kod ljudi, SCN je dio moždanih mehanizama za mjerenje vremena, zadužen za fizičke, mentalne i bihevioralne cirkadijalne ritmove koji slijede 24-satni obrazac. SCN kontroliraju posebne fotoosjetljive stanice u mrežnici, prosljeđujući informacije o dostupnoj svjetlosti i dužini svakog dana.
Ono što nije jasno, a u što ova studija nudi veliki uvid, jest kako mala skupina od otprilike 20.000 neurona u SCN-u reagira na podatke koji pristižu tokom dana. To moglo bi biti korisno u liječenju zdravstvenih problema kao što je SAP, ali i drugih stanja u kojima se svjetlo koristi kao jedan od načina liječenja.
Istraživači su uspjeli identificirati promjene u neurotransmiterima neuromedinu S (NMS) i vazoaktivnom intestinalnom polipeptidu (VIP) kod miševa, kojima se zatim može manipulirati da bi se promijenila mrežna aktivnost u PVN-u.
U prijevodu, sve smo bliže mogućnosti upravljanja svojom reakcijom na više ili manje dnevnog svjetla.
“Najimpresivnije novo otkriće u ovoj studiji je da smo otkrili kako umjetno manipulirati aktivnošću specifičnih SCN neurona i uspješno inducirati ekspresiju dopamina unutar hipotalamičke PVN mreže”, kaže neuronaučnik Davide Dulcis sa kalifornijskog Sveučilišta San Diego.
Istraživanje je još uvijek u ranoj fazi, iako postoje velike sličnosti između mozga miševa i ljudskog mozga, što miševe čini prikladnim ispitanicima, ostaje za vidjeti funkcioniraju li ljudski neuroni na potpuno isti način. No nadovezujući se na prethodna istraživanja, otkrića imaju potencijal da nam daju nove načine liječenja neuralnih poremećaja pomoću terapije svjetlom. Tim sugerira da bi mehanizam koji su otkrili također mogao utjecati na naše ‘pamćenje’ o tome koliko dnevnog svjetla možemo očekivati s promjenom godišnjih doba.
Navedena studija je primjer kako naučnici mogu kopati dublje, do razine molekularnih mehanizama, koristeći otkrića koja su već napravljena. Jedan od sljedećih koraka bit će vidjeti djeluju li isti mehanizmi u ljudskom mozgu, prenosi Science Alert.
“Prebacivanje više sinaptičkih neurotransmitera koje smo pokazali u ovoj studiji moglo bi osigurati anatomsku/funkcionalnu vezu koja posreduje u sezonskim promjenama raspoloženja i učincima svjetlosne terapije”, ističe na kraju Porcu.