Promena dužine dana, odnosno sezonske promene u dnevnoj količini svetlosti utiču na ljudsko ponašanje, delujući pri tome na sve – od spavanja i načina ishrane do mozga i hormonske aktivnosti. Duži dani leti, a kraći zimi mogu da izazovu sezonski afektivni poremećaj – vrstu depresije koja se dovodi u vezu sa smanjenom izloženošću prirodnoj sunčevoj svetlosti, koja se obično javlja tokom zimskih meseci i češće na višim geografskim širinama, kada su dani najkraći.
Sezonska promena dužine dana prvo izaziva depresiju
Terapija jarkim svetlom pokazala se kao efikasan lek za lečenje sezonskog afektivnog poremećaja, kao i bolesti kao što su nesezonska depresija, postporođajna depresija i bipolarni poremećaj. Međutim, sezonske promene u dužini dana i izloženosti svetlu utiču i menjaju mozak na nivou ćelija, što je činjenica koja je naučnike dugo „držala u mraku“.
U novoj studiji, objavljenoj početkom ovog septembra u časopisu Science Advances, istraživači sa University of California – San Diego koristili su model miša kako bi rasvetlili ovaj proces, u kojem pogođeni neuroni menjaju ekspresiju neurotransmitera kao odgovor na stimuluse dužine dana, izazivajući povezane promene ponašanja. Istraživački rad vodio je dr Davide Dulcis, profesor na Odeljenju za psihijatriju na University of California San Diego School of Medicine i član Centra za cirkadijalnu biologiju.
Suprahijazmatično jezgro je merač vremena u telu
U hipotalamusu ljudskog mozga smeštena je mala struktura koja se zove suprahijazmatično jezgro, a svaki se sastoji od približno 20.000 neurona. Prosečan ljudski mozak sadrži otprilike 86 milijardi neurona i još 85 milijardi neuronskih ćelija. Suprahijazmatično jezgro je merač vremena u telu, reguliše većinu cirkadijanskih ritmova – fizičke, mentalne i promene ponašanja, koje prate ciklus od 24 sata i utiču na sve, od metabolizma i telesne temperature do oslobađanja hormona. Funkcioniše na osnovu unosa specijalizovanih fotosenzitivnih ćelija u retini, koje prenose promene koje izaziva intenzitet svetlosti i dužina dana našem telu.
U novoj studiji, dr Dulcis i kolege opisuju kako se neuroni suprahijazmatičnog jezgra međusobno koordiniraju kako bi se prilagodili različitim dužinama dnevne svetlosti, menjajući se na ćelijskom i mrežnom nivou. Konkretno, otkrili su da se kod miševa, čiji mozak funkcioniše slično kao i ljudski, neuroni menjaju u mešavini i u ekspresiji ključnih neurotransmitera koji su, zauzvrat, promenili moždanu aktivnost i naknadno svakodnevno ponašanje.
Promena dužine dana utiče na kontrolu stresa, metabolizam, reprodukciju…
Takođe se pokazalo da sezonske promene u izloženosti svetlosti menjaju broj neurona, koji predstavljaju neurotransmitere u paraventrikularnom jezgru – regionu mozga, koji igra suštinsku ulogu u kontroli stresa, metabolizma, rasta, reprodukcije, imunoloških i drugih autonomnih funkcija.
– Najimpresivniji novi nalaz u ovoj studiji je da smo otkrili kako da veštački manipulišemo aktivnošću specifičnih neurona suprahijazmatičnog jezgra i uspešno indukujemo ekspresiju dopamina unutar hipotalamskog paraventrikularnog jezgra – istakao je dr Dulcis.
Dr Alexandra Porca, prva autorka studije koja radi u laboratoriji dr Dulcisa naglasila je da je istraživački tim otkrio nove molekularne adaptacije dva pomenuta jezgra kao odgovor na dužinu dana u prilagođavanju funkcije hipotalamusa i svakodnevnog ponašanja. Multi-sinaptičko prebacivanje neurotransmitera, koje su naučnici pokazali u ovoj studiji, moglo bi, kako navodi, da obezbedi anatomsku/funkcionalnu vezu koja posreduje u sezonskim promenama raspoloženja i efektima svetlosne terapije.
Autori ističu da njihovi nalazi obezbeđuju novi mehanizam, koji objašnjava kako se mozak prilagođava sezonskim promenama u izloženosti svetlu. I, budući da se adaptacija dešava unutar neurona, koji se nalaze isključivo u suprahijazmatičnom jezgru, ovo jezgro predstavlja metu koja daje obećavajuće rezultate za nove tretmane koji se tiču poremećaja povezanih sa sezonskim promenama u izlaganju svetlosti.
