В организме млекопитающих время «отсчитывает» регион мозга, называемый супрахиазматическим ядром (suprachiasmatic nuclei — SCN). Долгие годы биологи считали, что в течение дня клетки этого отдела посылают электрические сигналы быстро, а ночью медленно, что и определяло ход суточных ритмов. Все внутренние процессы организма якобы подстраивались под «стук» этого метронома.
Однако мичиганские математики Дэниел Форджер (Daniel Forger) и аспирант Кейси Дикман (Casey Diekman) предположили, что всё несколько сложнее, и построили компьютерную модель, соответствующую их представлениям.
Британцы Майно Белл (Mino Belle) и Хью Пиджинс (Hugh Piggins) решили проверить догадки своих американских коллег. Для этого они собрали информацию об образцах возбуждения SCN-клеток 400 мышей. Затем экспериментальные данные внесли в модель, и оказалось, что результаты предположений и реально наблюдаемых процессов совпадают.
Выяснилось, что клетки супрахиазматического ядра делятся на два типа: «часовые» и «нечасовые», активные и «молчащие». Первые производят экспрессию гена per1, вторые — нет.
Ранее биологи снимали показатели смеси этих клеток, отсюда и неверные выводы относительно их работы. Форджер и его коллеги смогли заглушить одни и «послушать» другие. В результате оказалось, что активные клетки ядра в течение дня находятся в возбуждённом состоянии, но испускают электрические сигналы только в короткие периоды на рассвете и на закате (а не постоянно, как считалось ранее). Этот всплеск мозг рассылает всему остальному организму.
Несмотря на то что в опытах принимали участие только мыши, выводы можно перенести и на человека. Ведь «внутренние часы» всех млекопитающих схожи (кстати, подтвердить результаты на людях не получится, так как SCN расположено очень глубоко в мозге и недоступно для отдельного изучения).
Больше подробностей об исследовании можно узнать из статьи авторов работы, опубликованной в Science, и пресс-релиза университета Мичигана.
membrana.ru
Меню
