日照量の季節的な変化が、たとえば季節性情動障害 (SAD) など、私たちに大きな影響を与える可能性があることはわかっています。しかし今、科学者たちはこれらの影響を脳のニューロンのレベルまで調べることができるようになりました.
マウスに関する新しい研究では、視交叉上核 (SCN) のニューロン (脳の 24 時間タイムトラッカーであり、視床下部の内側に押し込まれている) が、個々の細胞の変化と同様に、さまざまな日照時間に適応するために互いに調整していることが観察された。ネットワーク全体。
主要な神経伝達物質の混合と発現の両方が、毎日の光の量に応じて変化しました。
SCN のシフトが傍室核 (PVN) の働きに影響を与える可能性があることは既にわかっています。これは視床下部内の脳領域であり、ストレス、代謝、免疫システム、生物学的成長などの管理に役立ちます。
現在、研究者は日光と私たちの行動との間に分子的なつながりがあることを発見しました.
カリフォルニア大学サンディエゴ校の神経科学者 Alessandra Porcu は、次のように述べています。
マウスとヒトの両方で、SCN は脳の計時メカニズムの一部であり、24 時間パターンに従う身体的、精神的、行動的な概日リズムを担当しています。 SCN は、網膜内の特殊な光感知細胞によって制御され、利用可能な光と 1 日の長さに関する情報を伝えます。
はっきりしていないこと、そしてこの研究が主要な洞察を提供することは、SCN の 20,000 ほどのニューロンからなる小さなグループが、約 1 日分のデータに反応してどのように反応するかということです。これについてもっと知ることは、SAD などの健康問題や、光が治療の選択肢として使用されるその他の状態の治療に役立つ可能性があります。
研究者は、マウスの神経伝達物質であるニューロメジン S (NMS) と血管作動性腸管ポリペプチド (VIP) の変化を特定することができました。これを操作して、PVN のネットワーク活動を変化させることができました。
言い換えれば、日光の多かれ少なかれに対する反応を管理できるように近づいています.
「この研究で最も印象的な新しい発見は、特定の SCN ニューロンの活動を人為的に操作し、視床下部 PVN ネットワーク内でドーパミン発現を首尾よく誘導する方法を発見したことです」と、カリフォルニア大学サンディエゴ校の神経科学者 Davide Dulcis は述べています。
この研究はまだ初期段階にあります。マウスの脳と人間の脳の間には強い類似性があり、マウスが適切なテスト対象になりますが、人間のニューロンがまったく同じように機能するかどうかはまだわかりません.
しかし、以前の研究に基づいて、この発見は光療法を使用して神経障害を治療する新しい方法を提供する可能性を秘めています.チームは、彼らが発見したメカニズムが、季節の変化に応じて予想される日光の量の「記憶」にも影響を与える可能性があることを示唆しています.
この研究は、科学者がすでに行われた発見を使用して、分子メカニズムのレベルまでどのように深く掘り下げることができるかの例です。次のステップの 1 つは、同じメカニズムが人間の脳で働いているかどうかを確認することです。
「この研究で示した多シナプス神経伝達物質の切り替えは、気分の季節的変化と光線療法の効果を仲介する解剖学的/機能的なリンクを提供する可能性があります」と Porcu は言います。
この研究は Science Advances に掲載されました .
