تعتمد إيقاعاتنا الحيوية على عملية الأيض في الدماغ

يعتمد إيقاع حياتنا على تغير الليل والنهار، لكن محركه الرئيسي ليس ضوء الشمس، بل ما يسمى "الساعة الداخلية" للجسم - الإيقاعات اليومية، المسؤولة عن التغيرات في شدة العمليات البيولوجية في الجسم.

مدة هذه الإيقاعات تساوي تقريبًا ٢٤ ساعة. وعلى وجه الخصوص، ثَبُتَ تجريبيًا اعتماد دورة النوم والاستيقاظ لدى البشر بشكل أساسي على الإيقاعات الحيوية الداخلية، وليس على عوامل خارجية.

في الثدييات، يتم إنشاء الإيقاعات اليومية بواسطة منطقة صغيرة من الدماغ في منطقة تحت المهاد تسمى النواة فوق التصالبية.

وجدت دراسة جديدة أجرتها مارثا جيليت، أستاذة علم الأحياء بجامعة إلينوي، أن النواة فوق الظهارية تتحكم في عملية الأيض في الدماغ نفسه، وتحديدًا في إنتاج ونقل الطاقة الكيميائية في الخلايا. ركز الباحثون بشكل أساسي على ظاهرة تُعرف بتفاعلات الأكسدة والاختزال في نسيج النواة فوق الظهارية لدى الجرذان والفئران.

في تفاعلات الأكسدة والاختزال، تفقد الجزيئات الإلكترونات (تتأكسد) وتكتسبها (تختزل). وقد وجد الباحثون أن هذه العمليات في النواة فوق التصالبية تتم على مدار 24 ساعة، وهي، مجازيًا، تفتح وتغلق قنوات الاتصال في خلايا الدماغ.

شرحت البروفيسورة مارثا جيليت أهمية هذا الاكتشاف قائلةً: "تعتمد لغة الدماغ على الإشارات الكهربائية. تُحدد هذه اللغة الإشارات التي تُرسلها الخلايا في أحد أجزاء الدماغ إلى بعضها البعض وإلى أجزاء أخرى منه. ويتمثل الاكتشاف الأساسي في أن النواة فوق التصالبية، دون تدخل خارجي، تُحدث تذبذبات أيضية داخلية تُنشط ساعة بيولوجية داخلية."

لطالما ساد الاعتقاد بأن عملية الأيض "تخدم" نشاط الدماغ، لكننا أثبتنا أن الأيض جزء من نشاط الدماغ. تشير دراستنا إلى أن التغيرات في الحالة الأيضية للخلايا قد تكون السبب، وليست النتيجة، للنشاط العصبي.

إلى جانب مارثا جيليت، شملت الدراسة طالب الدراسات العليا يو يانتشون، وطالبة الدكتوراه جابي جوفيندايا، وطالب الدراسات العليا يي جياينغ، وطالبة الدراسات العليا ليانا أرتينيان، وأستاذ الهندسة الكهربائية والحاسوبية تود كولمان، وأستاذ الكيمياء جوناثان سويدلر، وأستاذ علم الأدوية تشارلز كوكس. جيليت، وجوفيندايا، ويي، وسويدلر، وكوكس من معهد إلينوي بيكمان.

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