Invloed op die interne horlosie: intense lig maak jou slaperig - Nuus - 2021
Slaapintensiteit neem toe met toenemende sonligintensiteit
Vir baie mense maak die gebrek aan lig in die wintermaande hulle moeg en sonder energie. Sekere insekte raak egter slaperig as die sonlig veral intens is. Navorsers het dit nou uitgevind.
Effekte van verskillende ligintensiteite op die dag-nagritme
Gesondheidskundiges raai gewoonlik aan om te let op voldoende lig, anders neem moegheid u vinnig in. In die geval van sekere insekte neem die slaapintensiteit aan die ander kant toe met die toenemende sonligintensiteit, die middagete breek uit en die hervatting van die aktiwiteit skuif die aand in. Dit is die gevolgtrekking van navorsers uit Duitsland en die VSA, wat die gevolge van verskillende ligintensiteite op die dag-nagritme van die Drosophila-vrugtevlieg ondersoek het.
Interne klok word gesinchroniseer
"Ons kon toon dat lig van lae, medium en hoë intensiteit verskillende, spesifieke maniere gebruik om die interne klok in die brein van die vlieg met die 24-uur-dag te sinchroniseer," verduidelik prof. Dr. Charlotte Helfrich-Förster van die Julius Maximilians Universiteit van Würzburg (JMU) in 'n kommunikasie.
Saam met haar voormalige doktorale student Dr. Matthias Schlichting, wat nou navorsing doen in die laboratorium van die 2017 Nobelpryswenner in Fisiologie, Michael Rosbash, aan die Brandeis Universiteit in Waltham, Massachusetts (VSA), het die studie gelei.
Die span se resultate is in die huidige uitgawe van The Journal of Neuroscience gepubliseer.
Vertraagde begin met die gewone aandaktiwiteite
Die eksperimente wys dat lig met hoë intensiteit die gedragspatroon van vrugtevlieë duidelik beïnvloed. Wat veral opvallend was, was 'n aansienlik langer "siesta" van die vrugtevlieg gemiddeld ongeveer 'n uur, maar minstens 30 minute.
Dit gaan gepaard met 'n vertraagde begin van die gewone aandaktiwiteite, wat die vlieë gewoonlik tot een of twee uur laat duur.
Die navorsers kon ook diegene wat verantwoordelik is vir hierdie gedragsveranderings op molekulêre vlak identifiseer: spesiale fotoreseptore buite die retina, bekend onder die name Hofbauer-Buchner-Äuglein of HB-ooglede.
Hierdie mikroskopiese "bykomende oë" - elkeen bestaan ​​uit net vier sensoriese selle - is slegs 30 jaar lank bekend. Hulle is in 1989 ontdek deur die Würzburg-bioloë Alois Hofbauer en Erich Buchner.
Die siësta van die vlieë word versterk deur hoë ligintensiteite
"Ons kon vir die eerste keer wys dat die Hofbauer-Buchner-oë op hoë ligintensiteit reageer en die siësta van die vlieë versterk," het Helfrich-Förster gesê.
Die seinpad wat hulle volg, is meerfase: die HB-eyelets werk op 'n subset van die klokneurone via spesifieke asetielcholienreseptore, wat hul kalsiumvlakke verhoog.
Gevolglik stel die neurone in die agterste deel van die brein van die vlieg 'n spesiale neuropeptied vry - die 'pigmentverspreidende faktor' (PDF).
Daar beïnvloed PDF die aktiwiteit van ander klokneurone, wat die uitdrukking van die siesta reguleer en die begin van die aandaktiwiteit beheer.
Volgens die wetenskaplikes is hierdie reaksie op 'n sterk voorkoms van lig in die vrugtevlieg sinvol.
"Dit is 'n noodsaaklike meganisme om teen middagete sterk, moontlik skadelike lig te vermy," sê die neurobioloog.
Per slot van rekening gaan die hoë ligintensiteit dikwels hand aan hand met warm somersdae, wat veral vir insekte gevaarlik kan wees - enersyds omdat hulle vinnig kon uitdroog, andersyds omdat hulle makliker deur hul roofdiere in helder daglig ontdek word.
Vergelykbare strukture by mense
Om die moontlikheid uit te sluit dat dit nie die intense lig is nie, maar moontlik die gepaardgaande hitteontwikkeling wat die uitgebreide middagslapie aanlok, het die navorsers ook hul eksperimente uitgevoer om na te gaan op spesiale, geneties gemodifiseerde vlieë.
Hul interne klok reageer nie meer op veranderinge in temperatuur nie, maar die vlieë toon steeds die veranderde gedrag. Dit dui daarop dat die ligte toegang verantwoordelik is vir die uitgebreide middagslapie en laat aandaktiwiteit.
Volgens die skrywers toon die resultate van hul studie "verrassende parallelle met soogdiermeganismes".
Soogdiere - en mense, terloops - het ook gespesialiseerde fotoreseptore wat sterk lig waarneem en hul seine direk na die interne klok op 'n spesiale gebied van die diencephalon (hipothalamus) oordra.
Dit is nie bekend of die aktivering daarvan ook lei tot 'n verlenging van die siesta by mense nie. Die wetenskaplikes beskou dit egter heeltemal moontlik. (Ad)