موقع فوق النواة ، وظائف وتعديلات

ال نواة فوق الحواس يتكون (NSQ) من بنائين دماغيين صغيرين (أحدهما في نصف الكرة المخية) يتكون من عصبونات تنظم الإيقاعات البيولوجية.

هذه الهياكل لها شكل أجنحة وحجم طرف القلم الرصاص. تقع في الجزء الأمامي من منطقة ما تحت المهاد.

تتميز نواة suprachiasmatic بأنها الساعة الداخلية لدينا ، وتتحكم في إيقاعاتنا اليومية. وهي مسؤولة عن توليد دورات النوم والاستيقاظ لمدة 24 ساعة تقريبًا.

هذا يؤدي إلى سلسلة من الأحداث العصبية والهرمونية للسيطرة على وظائف مختلفة من الكائن الحي في دورة لمدة 24 ساعة. لهذا ، فإنه يستخدم ما يقرب من 20،000 الخلايا العصبية. يتفاعل هذا الهيكل مع العديد من مناطق الدماغ الأخرى.

حتى بدون إشارات الطقس الخارجية ، يتم الحفاظ على هذه الإيقاعات البيولوجية. ومع ذلك ، فإن أشعة الشمس وغيرها من المحفزات البيئية تؤثر على الحفاظ على هذه الدورة على مدار 24 ساعة. أي أن الضوء يجب أن يعيد ضبط الساعة الداخلية كل صباح حتى يظل الكائن في تزامن مع العالم الخارجي.

أظهرت التحقيقات التي أجريت مع الخلايا العصبية الفردية للنواة فوق الحركية أن كل واحد منهم هو ساعة وظيفية. تتم مزامنة هذه مع نشاط الخلايا المجاورة لها.

لقد وجد ، في العديد من التجارب ، أن تقلبات الدورة البيولوجية البشرية يتم الحفاظ عليها حتى عندما نعزل عن نور النهار..

من ناحية أخرى ، في التجارب التي أجريت على القوارض التي دمرت فيها نوى فوق الحواس ، أصبحت دورات النوم واليقظة غير منظمة تمامًا.

يبدو أن هذه الآلية ليست داخلية فقط ، ولكن لها أيضًا أصل وراثي. يتم تنشيط هذه الإيقاعات من خلال النشاط الدوري لبعض الجينات. على وجه الخصوص ، فإن النشاط اليومي هو انعكاس لنمط إيقاعي للتعبير عن الجينات الأساسية. وتعرف هذه باسم "جينات الساعة".

موقع

تقع النواة فوق الحركية في قاعدة الدماغ ، بجانب منطقة ما تحت المهاد. اسمها هو لأنه يقع أعلى chiasm البصرية ، حيث تتقاطع الأعصاب البصرية. وهي تقع بشكل ثنائي على كل جانب من البطين الدماغي الثالث.

هذه النواة في مكان استراتيجي لتكون قادرة على استقبال إشارات من الأعصاب البصرية ، مما يدل على شدة الضوء الذي يدخل في شبكية العين.

وظائف

الكائنات الحية تتكيف مع البيئة الحالية بهدف الحفاظ على بقاء النوع. للقيام بذلك ، فقد تم تطوير حالتين أساسيتين من السلوك: النشاط والسلوك التكيفي ، والراحة.

في الثدييات ، يتم تحديد هذه الحالات على أنها اليقظة والنوم. يحدث هذا في دورات دقيقة مدتها 24 ساعة تطورت كتكيف مع الدورة الشمسية للضوء والظلام.

من المعروف الآن أن هذه الإيقاعات اليومية موجودة في الخلايا في جميع أنحاء الجسم. النواة فوق الحركية هي جهاز تنظيم ضربات القلب الذي يتحكم في أوقات الراحة ، النشاط ، درجة حرارة الجسم ، الجوع والإفراز الهرموني. للقيام بذلك ، يتم تنسيقه مع مناطق أخرى في المخ وأنسجة الجسم الأخرى.

مع التعرض للضوء ، تخبرنا النواة فوق الحركية أن الوقت قد حان للاستيقاظ. يرفع درجة حرارة الجسم ويزيد من إنتاج الهرمونات مثل الكورتيزول.

بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يؤخر إطلاق الهرمونات مثل الميلاتونين ، الذي ترتبط زيادته ببداية النوم وعادةً ما تحدث عندما ندرك أن البيئة مظلمة. تظل هذه المستويات مرتفعة طوال الليل حتى نتمكن من النوم بشكل صحيح.

الخلايا العصبية تنبعث منها إمكانات العمل في إيقاعات لمدة 24 ساعة. على وجه التحديد ، عند الظهر ، يصل معدل إطلاق الخلايا العصبية إلى الحد الأقصى. ومع ذلك ، مع حلول الليل ، تقل إمكانات الحركة وتيرتها.

الجزء الظهري من هذه النواة هو الجزء الذي يُعتقد أنه مسؤول عن الدورات الداخلية لمدة 24 ساعة. وهذا يعني أنه يمكننا الحفاظ على إيقاعاتنا اليومية رغم إبقائنا في الظلام.

كيف تعمل النواة فوق الحنكية?

عندما يصل الضوء المحيط إلى الشبكية ، فإنه ينشط خلايا حساسة تسمى خلايا العقدة. تحول هذه الخلايا جزيئات الضوء (الفوتونات) إلى إشارات كهربائية. ترسل الخلايا العصبية في الشبكية هذه الإشارات عبر الأعصاب البصرية.

تتقاطع هذه الأعصاب مع تشكيل الحزم البصرية. في وقت لاحق تصل المعلومات البصرية إلى الجزء الخلفي من الدماغ ، وتسمى الفص القذالي. هناك تتم معالجتها في شكل صور ندركها بوعي.

ومع ذلك ، هناك مجموعة من الخلايا العصبية التي تأتي من chiasm البصرية والوصول إلى نواة suprachiasmatic لممارسة وظائف دورية للكائن الحي. وهكذا ، تقرر هذه النواة تنشيط أو تثبيط الغدة الصنوبرية بحيث تفرز هرمونات مختلفة. من بينها ، الميلاتونين.

تتوسع التأثيرات الإيقاعية للخلايا العصبية للنواة فوق الحواس من خلال مختلف الأجهزة المستهدفة في الجسم عن طريق إشارات عصبية مختلفة وبتداول الميلاتونين.

تنظم النواة فوق الحركية إفراز الميلاتونين من الغدة الصنوبرية وفقًا لضوء وظلام البيئة. الميلاتونين مادة تتحكم في النوم والأنشطة الدورية الأخرى للجسم. 

لدى الميلاتونين وظيفة الاتصال الهاتفي على مدار الساعة كل ساعة من اليوم ، والتقويم الذي يشير إلى الوقت من السنة لجميع أنسجة الجسم.

لقد وجد أن تغيرات الميلاتونين مرتبطة باضطرابات النوم المعتادة في الشيخوخة ومرض الزهايمر وأمراض التكاثر العصبي الأخرى. في الواقع ، يبدو أن لها آثار مضادة للأكسدة ، وحماية الخلايا العصبية لدينا.

تعديلات في النواة فوق الحنكية

يمكن تغيير نشاط العلبة في مراحل مختلفة من الحياة. على سبيل المثال ، عند المراهقين ، ترتفع مستويات الميلاتونين في وقت متأخر عن معظم الأطفال والبالغين. لهذا السبب ، قد يجدون صعوبة في النوم مبكرًا.

من ناحية أخرى ، في كبار السن ، هناك المزيد من الصحوة أثناء الليل حيث يتم تغيير إطلاق الميلاتونين مع تقدمنا ​​في العمر.

يمكن التخلص من تشغيل النواة فوق الحركية بعوامل خارجية. هذا ما يحدث مع jet lag أو إذا لم نحافظ على روتين يومي ونجبر أجسامنا على البقاء مستيقظين في الليل.

من المهم أن نلاحظ أنه في الأمراض التنكسية العصبية مثل مرض الزهايمر ، يتم تغيير إيقاعات الساعة البيولوجية بسبب الفقدان التدريجي للخلايا العصبية في نواة فوق الحنجرة.

مراجع

1. Benarroch، E. E. (2008). نواة فوق الرؤوس والميلاتونين تفاعلات متبادلة والعلاقات السريرية. علم الأعصاب ، 71 (8) ، 594-598.
2. Mirmiran، M.، Swaab، D.F.، Kok، J.H.، Hofman، M.A.، Witting، W.، & Van Gool، W.A. (1992). إيقاعات الساعة البيولوجية والنواة فوق الحركية في تطور فترة ما حول الولادة ، والشيخوخة ومرض الزهايمر. التقدم في أبحاث الدماغ ، 93 ، 151-163.
3. مور ، R. Y. (2007). نواة فوق الحواس في تنظيم النوم والاستيقاظ. طب النوم ، 8 ، 27-33.
4. SLEEP DRIVE وجسمك. (بدون تاريخ). تم الاسترجاع في 20 أبريل 2017 ، من National Sleep Foundation: sleepfoundation.org.
5. نواة فوق الحواس. (بدون تاريخ). تم الاسترجاع في 20 أبريل 2017 ، من ويكيبيديا: en.wikipedia.org.
6. الإنسان فوق النواة. (بدون تاريخ). تم الاسترجاع في 20 أبريل 2017 ، من BioInteractive: hhmi.org.
7. النواة الفوقية والغدة الصنوبرية. (بدون تاريخ). تم الاسترجاع في 20 أبريل 2017 ، من المخ من أعلى إلى أسفل: thebrain.mcgill.ca.