Genetische Mechanismus: wie unsere inneren Uhren

Über die interne Uhr alles gehört, aber nur wenige wissen, wie sie funktionieren. Zwei Gruppen von Wissenschaftlern aus den Vereinigten Staaten führten umfangreiche Untersuchungen zu verstehen, wie unsere Arbeitsstunden und was ist ihre Wirkung auf den Körper.

Den ganzen Tag hören wir zum „Ticken“ clock in unserem Körper. Das ist es rüttelt auf wir am Morgen und macht Dich in der Nacht schläfrig fühlen. Dass es hebt und senkt zur richtigen Zeit, um unsere Körpertemperatur reguliert die Produktion von Insulin und anderen Hormonen.

Körper die interne Uhr, die gleichen Zecken, dass wir fühlen, ist auch zirkadianen Rhythmen genannt.

Diese Rhythmen beeinflussen auch unsere Gedanken und Gefühle. Psychologen studieren, um ihre Auswirkungen auf das menschliche Gehirn, so dass Freiwillige kognitiven Tests zu verschiedenen Zeiten des Tages zu unterziehen.

Es hat sich gezeigt, dass Morgen - das ist die beste Zeit, um Aufgaben auszuführen, die das Gehirn erfordern Multitasking. Wenn Sie mehrere Schichten von Informationen in Ihrem Kopf halten müssen und die Daten effizient zu verarbeiten, ist es notwendig, beginnen früh am Tag zu arbeiten. Aber die zweite Hälfte des Tages ist gut für die Behandlung von einfachen und klaren Aufgaben geeignet.

Zirkadianen Rhythmen haben einen großen Einfluss auf diejenigen, die an Depressionen oder einer bipolaren Störung leiden. Menschen mit Problemen schlecht schlafen und den Drang verspüren, den ganzen Tag zu trinken. Einige Demenzpatienten Gefühl, etwas Besonderes „Rückgang Effekt“: Am Ende des Tages wird aggressiv oder in Raum und Zeit verloren.

- Schlaf- und Aktivitätszyklen sind ein wesentlicher Bestandteil von psychischen Störungen - sagt Huda Akil (Huda Akil), Neurowissenschaftler an der University of Michigan. Deshalb kämpfen Neurologen zu verstehen, wie unsere innere Uhr und die Auswirkungen sie auf unser Gehirn haben. Doch die Forscher nicht nur den Schädel öffnen und rund um die Uhr die Zellen der Arbeit zu beobachten.

Vor einigen Jahren spendete die University of California für die Forschung KöpfchenWer sorgfältig aufbewahrt nach dem Tod des Spenders. Einige von ihnen starben in den frühen Morgenstunden, die andere - in der zweiten Hälfte des Tages oder der Nacht. Dr. Akil und ihre Kollegen entschieden, ob verschiedenes Gehirn voneinander und eine Differenz von an zu untersuchen, was Punkt der toten Spender angewiesen.

- Vielleicht unsere Vermutung wird einfach erscheinen, aber irgendwie dachte niemand daran, diese vor, - sagt Dr. Akil.

Sie und ihre Kollegen wählten Gehirnproben, erhielten aus 55 gesunden Menschen, die Ursache für dessen Tod war ein plötzliches Auftreten, wie ein Autounfall. Forscher aus jedem Gehirn Gewebeproben wurden von diesen Aktien genommen, die für Lernen, Gedächtnis zuständig sind und Emotionen.

Zum Zeitpunkt des Todes der Donorgene in Gehirnzellen, aktiv kodierte Protein. Aufgrund der Tatsache, dass das Gehirn schnell gespeichert wurde, haben die Wissenschaftler die Möglichkeit, die Aktivität von Genen im Moment des Todes zu bewerten.

Die meisten Gene von den Forschern getestet, zeigten keine Regelmäßigkeit in der Arbeit während des Tages. Jedoch mehr als 1000 Gene zeigen täglichen Aktivitätszyklus. Das Gehirn ist die Leute, die in der gleichen Zeit des Tages starben die gleichen Job Gene zeigten.

Modell-Aktivität war nahezu identisch, so sehr, dass sie als Zeitstempel verwendet werden können. Um zu bestimmen, an welchem ​​Punkt die Person gestorben ist, könnte man fast unfehlbar, indem sie die Aktivität dieser Gene zu messen.

Dann testeten die Forscher die Gehirne jener Spender, die aus klinischen gelitten haben Depression. Hier wurde der Zeitstempel nicht nur abgerissen, es schien, dass diese Patienten entweder in Deutschland gelebt hat, oder Japan, aber nicht in den Vereinigten Staaten.

Die Ergebnisse dieser Arbeit wurden im Jahr 2013 veröffentlicht. Forscher von der University of Pittsburgh wurden von ihnen inspiriert und versuchten, das Experiment zu wiederholen.

„Wir sind nicht vor denken konnte, und eine ähnliche Studie,“ - sagt Neurologe Colin McClung (Colleen McClung). Dr. McClung und ihre Kollegen waren in der Lage zu überprüfen, 146 Kopien des Gehirns mit Spender Universität Programm erhalten. Die experimentellen Ergebnisse wurden vor kurzem veröffentlicht.

Aber Teamarzt McClung war nicht nur in der Lage, die Ergebnisse des vorherigen Experiment zu wiederholen, sondern auch neue Daten erhalten. Sie verglichen die Genaktivität Muster im Gehirn jung und alt Menschen und einen faszinierenden Unterschied gefunden.

Die Wissenschaftler hoffen, eine Antwort auf die Frage zu finden, warum die zirkadianen Rhythmen des Menschen, wie sie älter werden ändern? Nach allem, wenn Menschen älter werden, wird die Aktivität reduziert, und die Rhythmen der Veränderung. Dr. McClung festgestellt, dass einige der Gene, die in den täglichen Zyklen aktivsten waren, bis 60 Jahre verwendet werden aufhörte.

Es ist möglich, dass einige älteren Menschen nicht mehr ein Protein, das für den Betrieb des internen Takts erzeugt.

Die Forscher waren überrascht, dass einige der Gene in den Aktivitäten des täglichen Arbeit erst im Alter enthalten. „Es scheint, dass das Gehirn versucht, für die Abschaltung einiger anderer Gene Arbeit zu kompensieren, indem die Aktivierung“ zusätzliche Stunden“, - sagte Dr. McClung. Vielleicht die Fähigkeit des Gehirns Backup zirkadianen Rhythmen zu schaffen - eine Art und Weise gegen neurodegenerative Erkrankungen zu schützen.

Die Umstellung auf die interne Uhr erübrigen kann von Ärzten für die Behandlung von Erkrankungen verwendet wird, im Zusammenhang mit zirkadianen Rhythmen. Nun experimentieren Forscher mit tierischen Genen und zu versuchen, zu verstehen, wie Gene aktiviert und deaktiviert die interne Uhr.

Mit anderen Worten, hören Wissenschaftler auf die „Tick“ und verstehen wollen: was wollen wir sagen Gehirn?