จังหวะชีวิตของเราขึ้นอยู่กับการเผาผลาญในสมอง

จังหวะชีวิตของเราขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของกลางวันและกลางคืน แต่ตัวขับเคลื่อนหลักไม่ใช่แสงแดด แต่เป็นสิ่งที่เรียกว่า “นาฬิกาภายใน” ของร่างกาย - จังหวะชีวภาพ ซึ่งเป็นตัวรับผิดชอบต่อการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของกระบวนการทางชีววิทยาในร่างกาย

ระยะเวลาของจังหวะเหล่านี้ประมาณเท่ากับ 24 ชั่วโมง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การพึ่งพาของวงจรการนอน-การตื่นในมนุษย์โดยหลักแล้วขึ้นอยู่กับจังหวะชีวภาพภายใน ไม่ใช่ปัจจัยภายนอก ได้รับการพิสูจน์แล้วในการทดลอง

ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม จังหวะชีวภาพเกิดขึ้นจากบริเวณเล็กๆ ในสมองในไฮโปทาลามัสที่เรียกว่านิวเคลียสซูพราไคแอสมาติก

การศึกษาวิจัยใหม่ที่นำโดยศาสตราจารย์ด้านชีววิทยา Martha Gillett จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ พบว่านิวเคลียสเหนือสมองควบคุมการเผาผลาญในสมองโดยเฉพาะการผลิตและการเคลื่อนที่ของพลังงานเคมีในเซลล์ นักวิจัยมุ่งเน้นที่ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชันในเนื้อเยื่อนิวเคลียสเหนือสมองของหนูเป็นหลัก

ในปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชัน โมเลกุลจะปล่อยอิเล็กตรอน (ถูกออกซิไดซ์) และรับอิเล็กตรอนนั้นมา (ถูกรีดักชัน) นักวิจัยได้ค้นพบว่ากระบวนการเหล่านี้ในนิวเคลียสซูพราไคแอสมาติกมีวัฏจักร 24 ชั่วโมง และพูดได้อีกอย่างว่า ช่องทางการสื่อสารในเซลล์สมองจะเปิดและปิด

ศาสตราจารย์มาร์ธา กิลเล็ตต์ อธิบายความสำคัญของการค้นพบครั้งนี้ว่า “ภาษาของสมองนั้นอาศัยสัญญาณไฟฟ้า ภาษาไฟฟ้าจะกำหนดว่าเซลล์ในส่วนหนึ่งของสมองจะส่งสัญญาณใดถึงกันและส่งสัญญาณไปยังส่วนอื่นๆ ของสมอง การค้นพบที่สำคัญก็คือ นิวเคลียสซูพราไคแอสมาติกมีการแกว่งของการเผาผลาญภายใน โดยไม่ต้องมีการแทรกแซงจากภายนอก ซึ่งจะกระตุ้นนาฬิกาชีวภาพภายใน”

“เราเคยคิดกันเสมอมาว่ากระบวนการเผาผลาญ “ช่วย” ส่งเสริมการทำงานของสมอง แต่เราได้พิสูจน์แล้วว่ากระบวนการเผาผลาญเป็นส่วนหนึ่งของการทำงานของสมอง การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงในสถานะการเผาผลาญของเซลล์อาจเป็นสาเหตุ ไม่ใช่ผลที่ตามมาของการทำงานของเซลล์ประสาท”

นอกจากมาร์ธา กิลเล็ตต์แล้ว การศึกษานี้ยังรวมถึงนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา ยู่ ยานชุน นักศึกษาระดับปริญญาเอก แกบบี้ โกวินดายา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา เย่ เจียยิง นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา เลียนา อาร์ติเนียน ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ ท็อดด์ โคลแมน ศาสตราจารย์ด้านเคมี โจนาธาน สวิดเลอร์ และศาสตราจารย์ด้านเภสัชศาสตร์ ชาร์ลส์ ค็อกซ์ กิลเล็ตต์ โกวินดายา เย่ สวิดเลอร์ และค็อกซ์ ล้วนมาจากสถาบันเบ็คแมนแห่งอิลลินอยส์

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]