Səkimlilərin sirkadian ürək çəkicisi, suprachiasmatic nukle (SCN), retinanın işıq siqnallarını qəbul edən bir əsas bölgəni və periferik toxumalara ürək çəkicisi ritmlərini çıxaran qabıq bölgəsini əhatə edir. Daimi qaranlıqda (DD) olan heyvanların sərbəst hərəkət müddəti (FRP) əvvəlki LD dövrünün dövrü ilə əlaqələndirilir. Güclü bir cəlb və son təsir əsasında olan mexanizmləri aydınlaşdırmaq üçün, biz cəlbedici və itkinlik yaradan birləşmələri daxil edən faza oscillator modellərini təhlil etdik. Üzəkdən qabıq bölgələrinə cəlbedici bir bağlanma bu bölgələr arasında LD dövrləri üzrə təcrübə ilə müşahidə edilmiş faza əlaqələrini hesab edir. Qeyd edək ki, qovşaqdan əsas bölgələrə atıcı birləşdirmə SCN-nin LD dövrlərinə qovuşmasını təşviq edir. Bundan əlavə, DD-yə köçürülən FRP, son nəticəni əks etdirən yavaş-yavaş daxili SCN dövrünə qayıdır. Təhlilimizdə sabit gündəlik fəaliyyət ritmlərinin əsasında olan SCN birləşmə arxitekturasının müəyyənləşdirilib.
Orqanizmlər il boyu gündüz gecələrinin mövsüm dəyişiklikləri ilə üzləşirlər. Belə dəyişikliklər bitkilər və heyvanlar tərəfindən daxili sirkadian ritmlərinin xarici işıq dövrləri ilə sinxronizasiyası yolu ilə daxililəşdirilməlidir, bu proses "qızıllanma" adlanır. Mərkəzi bir sual, sirkadian saatın necə bir işıq-qaranlıq (LD) dövrünə sabit bir şəkildə keçməsinə nail olmasıdır. Bu mexanizmin öyrənilməsi üçün klassik bir paradigma, sirkadian saatı T-cikllər olaraq adlandırılan 24 saat olmayan LD dövrlərinə daxil etməkdir3.
Səkimlilərdə beynin suprachiasmatic nüvəsi (SCN) sirkadian saatının mərkəzi ürək çəkicisi kimi fəaliyyət göstərir4,5. SCN nöronlarının elektrofizioloji fəaliyyətindəki ossilasyonlar sabit şəraitdə sirkadian ritmikliyi qorumaq üçün tələb olunur6 və saat genlərinin sirkadian ifadəsi ilə yaranır7. Bunlardan biri Period1/2 (Per1/2) genlərinin gecikmiş mənfi geri bildirim tənzimlənməsi müstəqil transkripsiya ritmlərinin yaranmasına görə məsuliyyət daşıyır7. SCN, ventral core və dorsal shell regionlarına bölünən təxminən 104 nörondan ibarət mürəkkəb bir şəbəkə təşkil edir5,8,9,10. Ventral bölgədə vasoaktiv bağırsaq peptidini (VIP) secret edən nevronlar var, sırt bölgəsində isə arginin-vasopressin (AVP) secret edən neuronlar var8,11. VIP buraxılması və AVP istehsalı neuronal atəş aktivliyi və müvafiq olaraq sirkadian saat proteinləri ilə tənzimlənir12,13,14. Bu nöronlar həm VIP, həm də AVP reseptorlarını 15,16,17-ci dərəcədə ifadə edir və qonşu SCN nöronlarından faza məlumatlarını alır. VIP və AVP neuronları arasında hüceyrələrarası birləşmə, onların arasındakı faza fərqlərini (attraktiv birləşmə) 14, 18, 19, 20, 21, 22, 23 azaltaraq sirkadian gen ifadəsi sinxronizasiya edir. Eyni zamanda, SCN neuronlarının əksəriyyəti GABAergic8dir və GABA siqnallaşdırması ossilatorlar arasında faza fərqlərini artırmağa meyllidir (tələsmə birləşmə) 24,25. Həqiqətən, GABA vasitəçiliyi ilə birləşmə SCN neuronları arasında sinxronizasiyanı azalda bilər26. Nəticədə, SCN-nin kollektiv sirkadian ritmi cəlbedici və itkinlikdən qurtulmaların birləşmiş təsirlərindən irəli gəlir.
SCN müstəqil ritmlər yaratmaqla yanaşı, işığa da cavab verir. Ventral SCN neuronları retina vasitəsilə retinohipotalamik trakt vasitəsilə fotik daxilolma alır5. Bu nöronlarda Per1/2-nin işıqla səbəb olan transkripsiyası stimul vaxtından asılı olaraq sirkadian gen ifadə ritmlərini irəliləyir və ya gecikdirir27,28,29,30,31. Sonra ventral nevronlarda faza dəyişikliyi haqqında məlumat əsasən VIP8,18,23,32 vasitəsilə sırt bölgəyə ötürülür və bu VIP olmayan nevronların faza dəyişikliyinə səbəb olur. Nəhayət, VIP olmayan nevronlar periferik saatları bağlayan sirkadian siqnallar istehsal edir və fərdi səviyyədə faza dəyişikliyi tamamlayır. Beləliklə, məməlilərin davranış ritmləri 24 saatlıq təcililiklə LD dövrlərinə daxil ola bilər.
Dırnaqçılar 24 saatlıq DL dövrü (T dövrü) ilə məşğul olanda və sonradan sabit qaranlığa (DD) köçürüldükdə, DD-də onların azad hərəkət müddəti (FRP) əvvəlki dövrün dövrünü əks etdirir3,33,34,35. 11 saat işıq / 11 saat qaranlıq (LD 11:11, T22) ilə məşğul olan siçanlar T24 (LD 12:12)33 ilə məşğul olanlardan daha qısa FRP göstəriblər. Buna görə T26-dan sonra (LD 13:13) FRP T24-dən sonra daha uzun idi. 24 T-ciklinə baxmayaraq FRP yavaş-yavaş 2047 günə aid xüsusi bir dövrə qayıdıb (şəkil. 1) 3,35. Bu təsir, məməlilər, quşlar və böcəklər arasında müşahidə olunur3, səliqəli şəkildə circadian saat əvvəlcədən yaşanan LD dövrləri dövrü haqqında məlumat saxlayır.
SCN-nin mərkəzi ürək ölçüsü rolunu nəzərə alaraq, davranış ritmlərindəki son təsir ehtimal ki, 24 T-ciklinə aid olmayan SCN-dəki dəyişiklikləri əks etdirir34, 35, 36. T- dövrə daxil olmayan 24 T- dövrə daxil olan siçanlardan olan SCN hissələrində Per1/ 2 transkripsiya dövrünün monitorinq edilməsi ventral və dorsal bölgələr arasında faza fərqlərini aşkar etdi34. T24-ə qədər olan siçanlarda SCN-də tənəzzül fazası məkan baxımından bərabərdir və iki region arasında faza fərq göstərmir. T22-yə qədər keçən siçanlarda isə ventral faza dorsal faza nisbətən 2 saat irəlilədi. T26-ya qədər yetişmiş siçanlarda 2 saat gecikdi. Mühüm olan odur ki, bu faza fərqlərinin qidalanma və son nəticələrə səbəb olub olmadığını hələ də aydın deyil.
Xülasə — davamını mənbədə oxuyun.
