Onze circadiane ritmes beheersen ons leven, regelen onze slaap en vertellen ons wanneer we 's ochtends moeten opstaan. Maar hoewel wetenschappers weten hoe kritisch onze interne klokken zijn voor de gezondheid en de menselijke prestaties, hebben ze deze niet voorspelbaar kunnen beheersen.
Dat zou kunnen veranderen. Bij Vanderbilt University hebben biologen ontdekt hoe de neuronen die de circadiane ritmes van muizen beheersen, gestimuleerd en gemanipuleerd kunnen worden. De knaagdieren kunnen nachtdieren zijn, maar verder zijn hun biologische klokken bijna identiek aan die van mensen.
De studie hangt af van een deel van de hersenen dat de suprachiasmatische kern (SCN) wordt genoemd, de thuisbasis van de hoofdklok van het lichaam. Vroeger dachten wetenschappers dat meer activiteit in de SCN betekende dat ze meer neuronen zouden zien afvuren - dat de afvuursnelheid van neuronen een output was van de natuurlijke activiteit van de klok. Maar het onderzoeksteam van Vanderbilt ontdekte dat ze het allemaal achterstevoren hadden, toen ze genen in de neuronen van muizen inbrachten om die cellen op licht te laten reageren.
In het experiment had een groep muizen neuronen die vaker zouden vuren bij blootstelling aan licht; een ander had neuronen die vaker zouden vuren wanneer het licht werd onderdrukt. Dat betekende dat de onderzoekers de vuursnelheid van de neuronen konden beheersen, en ze konden aantonen dat ze door het manipuleren van de vuursnelheid de SCN daadwerkelijk konden stimuleren . "Dit suggereert dat SCN vuursnelheid van fundamenteel belang is voor circadiane pacemaking als een input voor en output van de moleculaire uurwerken, " schrijven ze in hun paper. Met andere woorden, het activeren of onderdrukken van de juiste neuronen reset de SCN effectief en herstart de biologische klok.
"Dit stelt klokneuronen voor het eerst onder onze controle", zei Jeff Jones, een promovendus die de studie heeft uitgevoerd, in een release. Het team hoopt dat deze strategie - cellen laten reageren op licht - de sleutel kan zijn tot genezing van jetlag, seizoensgebonden affectieve stoornis of klokverwarring veroorzaakt door ploegendienst.
Gezien de aankondiging van vorige week dat een nieuwe pil het lichaam kan helpen voor de gek te houden door te denken dat het een ander tijdstip van de dag is, kan het slechts een kwestie van tijd zijn totdat een genetische aanpassing of een recept ons helpt ons minder slaperig te voelen. Maar houd uw koffiekop vast - het kan jaren duren voordat optogenetica de medische mainstream raakt.
