Okołodobowa plastyczność mózgu

Abstrakt

Rytmy dobowe w procesach komórkowych, fizjologicznych oraz w zachowaniu zwierząt i człowieka są wynikiem działania wewnętrznego (endogennego) zegara biologicznego zwanego okołodobowym zegarem biologicznym. Zegar ten, złożony z neuronów zegarowych, generuje okołodobowe oscylacje, które synchronizują się do dobowych oscylacji pod wpływem cyklicznych zmian światła i ciemności na Ziemi. Najłatwiej dostrzegalnym rytmem jest dobowy rytm snu i czuwania, który wyznacza porę aktywności i spoczynku u wszystkich gatunków zwierząt i u człowieka. Jednak nie tylko zachowanie zmienia się w ciągu doby, ale również aktywność naszego mózgu. Badania u zwierząt, u muszki Drosophila melanogaster i myszy wykazały, że dobowo zmienia się też liczba połączeń (synaps) pomiędzy neuronami (komórkami nerwowymi) oraz morfologia neuronów i komórek glejowych, które współpracują z neuronami. Dowodzi to dobowej reorganizacji mózgu sterowanej przez endogenny, okołodobowy zegar biologiczny, a zjawisko to zwane jest dobową plastycznością neuronalną. Zaburzenia dobowej plastyczności neuronalnej w wyniku działania światła w nocy, podróży transkontynentalnych czy pracy zmianowej wpływają na funkcjonowanie mózgu i mogą być przyczyną poważnych chorób, m.in. depresji, otyłości, cukrzycy i chorób nowotworowych.