Sünniaeg mõjutab bioloogilist kella

Kui noorte imetajate närvisüsteemi arenemise ajal ööpäevane valgusrütm erineb, võivad loomade ajus tekkida olulised muutused, püstitab Vanderbilti ülikooli uuring intrigeeriva oletuse.

Bioloogilised rütmid on eluslooduses laialt levinud. Öö ja päeva vaheldumine ning  valgusrežiim on nende peamised mõjutajad. Biorütmid ei järgi siiski automaatselt keskkonnas toimuvaid tsüklilisi muutusi, vaid on närvisüsteemi tugeva kontrolli all. Sellist nähtust tuntakse bioloogilise kellana.

Lindudel ja imetajatel asub bioloogiline kell vaheajus - hüpotalamuses nägemisristmiku aluse tuuma (nucleus suprachiasmaticus) piirkonna närvirakkudes. Inimesel koosneb see umbes 20 000 närvirakust. Silma võrkkesta retseptoritelt saadud valgussignaal liigub nägemisnärvi kaudu sinna ja sealt edasi vaheaju käbikehasse, kus toodetakse melatoniini nimelist hormooni. Melatoniini tootmine kasvab pimedas ja väheneb valguse käes.

Ajakirjas Nature Neuroscience avaldatud uurimuse autoreid huvitas, kas valgusrütmi muutumine võib mõjutada bioloogilise kella väljakujunemist. Katseloomadeks olid erilised geneetiliselt muundatud hiired, kelle vaheajus asuvad bioloogilise kella neuronid hakkavad aktiivsuse korral tootma rohekalt helendavat valku. Nii oli hiljem võimalik uurida seda, kuidas nende bioloogiline kell töötas.

Hiirepoegi kasvatati sünnist kuni võõrutamiseni kunstlikes valgustingimustes, kus simuleeriti kas talve  või suve. Pärast võõrutamist hoiti osasid hiiri edasi samades valgustingimustes ning osade valgusrežiimi muudeti. Kui hiired olid saanud täiskasvanuks, peeti neid täiesti pimedas ruumis ning jälgiti nende käitumist.

Niiöelda talvel sündinud hiirte päevane aktiivsus näitas järjekindlaid vähenemise märke, hoolimata sellest, kas nad olid hiljem elanud talvises või suvises päevarütmis. Suvised hiired aga suutsid muutuvate päevarütmiga paremini kohaneda. Hiirte aju uurimisel selgus, et talvetingimustes arenenud loomade vaheaju bioloogilise kella funktsioonid olid muutunud tunduvalt aeglasemaks.

"Muutused hiirte käitumises on põhjustatud muutustest ajus. Talvises päevarütmis üles kasvanud hiired reageerisid päeva pikkuse muutumisele halvemini. See sarnaneb sesoonse depressiooni alla kannatavate inimeste käitumisele. Kui sarnane mehhanism esineb ka inimesel, võib see selgitada paljude käitumis- ja meeleoluhäirete tekkimise tagamaid," kommenteeris uurimisrühma juht bioloogiaprofessor Douglas McMahon. Ta lisas:  "Oluline on rõhutada, et me tegeleme ikka bioloogiaga, täpsemalt aastaaegade mõju uurimisega. Astroloogiaga pole siin mingit pistmist".

• Tweet