Stosunek światła do ciemności uruchamia neuroprzekaźnikowy przełącznik

Ludzie doświadczają sezonowej choroby afektywnej zimą, kiedy dni są bardzo krótkie, a szczury stają się bardziej depresyjne i niespokojne, gdy dni się wydłużają.

Podczas tygodniowego eksperymentu zespół z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego wyodrębnił 2 grupy dorosłych szczurów. Jedna przez 19 godzin na dobę przebywała w ciemności (światło włączano na zaledwie 5 godzin). W przypadku 2. zastosowano odwrotny schemat: 19-godzinne oświetlanie i 5-godzinne zaciemnienie.

Udowodniono, że zwierzęta spędzające gros czasu w ciemności miały więcej neuronów wytwarzających nagradzającą dopaminę. Podczas testów behawioralnych grupa ta była mniej zestresowana i niespokojna. W podwzgórzu szczurów poddanych 19-godzinnemu oświetlaniu zidentyfikowano za to więcej interneuronów somatostatynoergicznych (podczas badań gryzonie okazały się bardziej zdenerwowane i zalęknione).

My jesteśmy gatunkiem dziennym, szczury nocnym. Z tego powodu dla szczurów źródłem silniejszego stresu będzie dłuższy dzień, a dla nas dłuższa noc - wyjaśnia prof. Nicholas Spitzer.

Amerykanie sądzą, że gdy ewoluowaliśmy od szczurów do ludzi, na pewnym etapie tej długiej drogi musiało nastąpić dostosowanie obwodów mózgowych - reagując na tę samą proporcję światła i ciemności, przestawiliśmy się na inny profil neuroprzekaźników.

Zespół z San Diego zauważył, że przejścia od syntezy dopaminy do uwalniania somatostatyny i na odwrót nie można tłumaczyć powstawaniem nowych neuronów. Te same komórki nerwowe są po prostu w stanie wytwarzać i wydzielać 2 różne neuroprzekaźniki.

Na razie naukowcy nie wiedzą, jak działa przełącznik neuroprzekaźnikowy. Nie mają też pojęcia, jaki stosunek światła do ciemności wyzwala zmianę w chemii mózgu. Rodzi się też pytanie, czy gdy zestresuje się zwierzę, nie manipulując fotoperiodem, doprowadzi to do przekształcenia tożsamości neuroprzekaźnikowej.

Mimo wielu nadal otwartych pytań, naukowcy sądzą, że za pomocą opisanego mechanizmu można by dostarczać dopaminę pacjentom z chorobą Parkinsona (w jej przebiegu dochodzi do degeneracji wytwarzających dopaminę neuronów istoty czarnej).

neuroprzekaźnik somatostatyna dopamina neurony światło ciemność fotoperiod przełącznik profil Nicholas Spitzer