Подавляющее большинство живых организмов на нашей планете следуют фиксированному циркадному ритму, который контролирует все, от потребностей во сне и пище до температуры тела. Эти внутренние часы контролируются некоторыми очень четко выраженными наследственными генами, известными как часовые гены.
В мозгу они особенно активны в так называемом супрахиазматическом ядре, которое расположено чуть выше точки пересечения зрительных нервов и посылает в мозг сигналы об уровне окружающего света. Супрахиазматическое ядро также регулирует ритм ряда других областей мозга, включая мозжечок и кору. Однако эти три области мозга напрямую не связаны нейронами, поэтому долгое время оставалось непонятным, как именно они обмениваются информацией. Исследователи из Копенгагенского университета в опытах на мышах продемонстрировали[1], что это происходит с помощью сигнальных агентов в крови, в частности гормона стресса кортикостерона.
Чтобы это доказать, ученые удалили супрахиазматическое ядро у группы лабораторных животных, что, как и следовало ожидать, разрушило их циркадный ритм. Однако циркадный ритм мозжечка был восстановлен, когда крысам имплантировали специальный программируемый микронасос, обычно используемый для дозирования лекарственных средств. В этом же эксперименте исследователи использовали его, чтобы выпускать тщательно дозированные количества кортикостерона в разное время дня и ночи, аналогично естественному ритму животных. Это позволило им снова заметить ритмическую активность часовых генов в мозжечке крыс, хотя их супрахиазматическое ядро было удалено.
Поскольку гормональные системы мышей и людей схожи, результаты эксперимента датских ученых позволяют говорить, что за циркадный ритм отвечают две системы — нервная и гормональная, которые прекрасно взаимодействуют в рамках 24-часовой программы.
Выводы ученых вероятно смогут помочь в поиске эффективных методов лечения депрессии, которая связана с нарушением циркадных ритмов организма. Кроме того, исследователи планируют проверить взаимосвязь часовых генов с другими гормонами, например, теми, которые вырабатываются щитовидной железой.
Bering T, Hertz H, Rath M, F: Rhythmic Release of Corticosterone Induces Circadian Clock Gene Expression in the Cerebellum. Neuroendocrinology 2019. doi: 10.1159/000503720
