Біологічний годинник денних та нічних звірів відрізняється по нейронному пристрої. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Біологічний годинник денних і нічних звірів відрізняється по нейронному пристрої

10.09.2016

Найнаочніший прояв біологічних ритмів - це чергування сну і неспання: з наближенням ночі наш внутрішній годинник нагадує нам, що настав час спати, а вранці, підкоряючись тому ж годинниковому механізму, ми прокидаємося. Однак є тварини, які не сплять, навпаки, у темну пору доби, і день для них – час відпочинку, як для нас ніч. Як виходить, що та сама система циркадних ритмів здатна віддавати протилежні команди?

Головною деталлю у внутрішніх годинниках служить так зване супрахіазмальне, або супрахіазматичне ядро - особлива область в гіпоталамусі. Супрахіазматичне ядро генерує циркадні ритми, керує рівнем гормонів, від яких залежать цикли сну та неспання, і синхронізує роботу всіх інших "годинних відділів" у тканинах та органах.

Очевидно, наші внутрішні ритми повинні якось звірятися з тим, що відбувається зовні, і саме ядро отримує інформацію про день на подвір'ї або ніч від фоточутливих гангліонарних клітин сітківки. Від інших гангліонарних клітин вони відрізняються тим, що можуть відчувати світло, причому переважно в синій області спектру. Нагадаємо, що фоточутливими клітинами в сітківці є палички та колбочки, а гангліонарні клітини проводять сигнал, що надходить від них. Але фоточутливі ганглионарные клітини виявилися особливими - вони, як ми щойно сказали, можуть самі сприймати світло, і пов'язані з супрахіазматичним ядром. Вважається, що саме за допомогою них ядро орієнтується у добу.

Раніше вважали, що відмінності в системі біологічного годинника починаються після супрахіазматичного ядра - нібито після нього є якийсь перемикач, який, прийнявши сигнал від ядра, інтерпретує його по-різному у денних і нічних тварин: нічний імпульс перетворюється на команду "спати" у денних і у команду "не спати" у нічних. Однак такого перемикача, який стояв би після супрахіазматичного ядра, так і не знайшли - очевидно, тому, що він насправді знаходиться перед ним.

Цюнь-Юн Чжоу (Qun-Yong Zhou) та його колеги з Каліфорнійського університету в Ірвайні пишуть у статті в Molecular Brain, що вирішальна роль тут належить тим самим фоточутливим гангліонарним клітинам сітківки, про які всі думали, що їх завдання - тільки передавати інформацію у ядро. Порівнюючи, як влаштовані нейронні механізми, що контролюють сон і неспання у мавп і мишей, дослідники помітили в мозку у тих та інших два конкуруючі годинникові центри.

У мишей "ранковий" сигнал від клітин сітківки (які, нагадаємо, особливо чутливі до синього світла) йде до супрахіазмального ядра, де і перетворюється на команду "спати". Але фоторецепторні клітини сітківки пов'язані не тільки з ядром, вони також посилають сигнал у структуру середнього мозку під назвою верхнє двоолміє, і у мавп "бадьорі" сигнали верхнього двоолмію долають сонні імпульси супрахіазматичного ядра.

<< Назад: Планшет нового типу від Lenovo 11.09.2016

>> Вперед: Портативний акумулятор Asus ZenPower Max 10.09.2016

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву

Як зловити графітчика 03.02.2004

Американська фірма "Traptec", що займається акустичними засобами стеження та забезпечення безпеки, розробила систему для виявлення та пеленгації "художників" графіті.

Аерозольний балончик, випускаючи струмінь фарби, видає шипіння в ультразвуковому діапазоні. Датчики системи Taggertrap, розміщені на ліхтарних стовпах і з'єднані в мережу, вловлюють цей звук навіть на тлі інтенсивного міського шуму і дозволяють запеленгувати розташування "графітчика".

Існує також портативний варіант у валізці, пов'язаний з іншими такими ж приладами через мережу мобільної телефонії. До запеленгованого місця прибуває вбрання поліції. До речі, щорічні витрати на відмивання замаранних стін, огорож, вітрин, вагонів метро тощо. оцінюються у США у 8-10 мільярдів доларів.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт