Открытие, наряду с открытием молекулярного процесса позади него, обеспечивает первое понимание, как часы регулируют физиологическую функцию. И в то время как исследование проводилось у мышей, «результаты могли указать путь к наркотикам, которые предназначаются для рецепторов, вовлеченных в проблемы, которые люди испытывают от сменной работы или джетлага», говорит ведущий автор исследования, Чарльз Бурк, преподаватель в Отделе Макгилла Невралгии и ученого из Мозгового Ремонта и Интегральной Программы Нейробиологии в Научно-исследовательском институте Поликлиники Университета Макгилла.Ученые знали, что грызуны показывают рост потребления воды в течение прошлых двух часов передо сном.
Исследование группы Бурка показало, что это поведение не мотивировано никакой физиологической причиной, такой как обезвоживание. Таким образом, если они не должны пить воду, почему делают их?Команда Макгилла, которая включала ведущего автора и аспиранта Клер Гизовски, нашла, что ограничение доступа мышей, чтобы оросить в период скачка привело к значительному обезвоживанию к концу цикла сна.
Так увеличение потребления воды, прежде чем сон – превентивный удар, который принимает меры против обезвоживания и служит, чтобы сохранять животное здоровым и правильно гидратировавшим.Тогда исследователи искали механизм, который приводит этот ответ жажды в движение.
Это хорошо установлено, что мозг питает датчик гидратации с нейронами жажды в том органе датчика. Таким образом, они задались вопросом, мог ли SCN, отдел головного мозга, который регулирует циркадные циклы – иначе биологические часы – общаться с нейронами жажды.Команда подозревала, что вазопрессин, нейропептид, произведенный SCN, мог бы играть решающую роль.
Подтвердить, что, они использовали так называемые «клетки наркомана», разработанные, чтобы флюоресцировать в присутствии вазопрессина. Когда они применили эти клетки к разъедающей мозговой ткани и затем электрически стимулировали SCN, Бурк говорит, «Мы видели большое увеличение продукции клеток наркомана, указывая, что вазопрессин выпускается в той области в результате стимулирования часов».Чтобы исследовать, если вазопрессин стимулировал нейроны жажды, исследователи использовали оптогенетику, ультрасовременная техника, которая использует лазерный свет, чтобы включить или выключить нейроны. Используя генетически спроектированных мышей, нейроны вазопрессина которых содержат свет, активировал молекулу, исследователи смогли показать, что вазопрессин действительно, действительно, включает нейроны жажды.
«Хотя это исследование было выполнено у грызунов, оно указывает на объяснение относительно того, почему мы часто испытываем жажду и глотаем жидкости, такие как вода или молоко перед временем сна», говорит Бурк. «Что еще более важно, у этого прогресса в нашем понимании того, как часы выполняют циркадный ритм, есть применения в ситуациях, таких как джетлаг и сменная работа. Все наши органы следуют за циркадным ритмом, который помогает оптимизировать, как они функционируют. Сменная работа вынуждает людей покинуть их естественные ритмы, у которых могут быть последствия для здоровья.
Знание, как работы часов дают нам более потенциальный, чтобы на самом деле делать с этим что-то».