Cirkadiaj ritmoj helpas la korpon mezuri tempon kaj influas kiam homoj sentas sin viglaj aŭ lulataj. Multaj demandoj pri mateniuloj, noktaj strigoj, jet lag kaj sezona afekta malordo eble rilatas al la suprachiasmatic nucleus (SCN), eta cerba regiono kiu servas kiel la centra cirkadia tempmezurilo.
Esploristoj ĉe Washington University en St. Louis kreis novan komputilan ilon nomatan MITE (Mutual Information and Transfer Entropy, prononcata “mighty”). La laboro, publikiĝinta en Proceedings of the National Academy of Sciences kaj gvidata de profesoro Erik Herzog kaj esplor-sciencisto KL Nikhil, inkluzivis teamon kun Daniel Granados-Fuentes, Jr-Shin Li, Bharat Singhal kaj István Kiss. Uzante semajndurajn registradojn de ĝena esprimo kun ĉela rezolucio, la teamo rekonstruitis pli ol 25 milionojn da konektoj inter pli ol 8,000 ĉeloj el 17 musoj kun pli ol 95% precizeco.
La mapoj montras, ke kvankam la mus-SCN havas ĉirkaŭ 20,000 neŭronojn, malgranda subaro de tre konektitaj hub-ĉeloj estas esencaj por sinkroniĝo. La esploristoj identigis kvin funkciajn ĉelajn tipojn, inter kiuj troviĝas:
- Tre konektitaj hub-ĉeloj, inkluzive de malgranda subaro de VIP-esprimantaj neŭronoj kiuj dissendas sinkronigan signalon.
- Pontaj ĉeloj kiuj retransigas signalojn de huboj al aliaj partoj de la reto.
- Sinkaj ĉeloj kiuj ricevas kunfluantajn signalojn kaj verŝajne sendas tempinformojn al la resto de la korpo.
La teamo testis la reton per komputilaj modeloj; kiam simulaĵoj forigis nur la hub-neŭronojn, la sinkroniĝo tra la reto kolapsis. Tio subtenas la ideon, ke hub-ĉeloj estas kritikaj por SCN-tempozorgado. Sekvaj paŝoj inkluzivas precizigi la mekanismojn per kiuj hub-ĉeloj elfaras influon kaj esplori ĉu celitaj intervenoj povus agordi SCN-tempon. La ilo povus helpi evoluigi strategiojn por realini la korpan horloĝon, eventuale helpante ŝanĝlaborantojn, homojn trafitajn de sezona afekta malordo kaj aliajn kun cirkadiaj problemoj.
Malfacilaj vortoj
- cirkadia ritmo — korpa ciklo kiu regas viglecon kaj dormonCirkadiaj ritmoj
- tempmezurilo — aparato aŭ sistemo por kalkuli korpan temponcentra cirkadia tempmezurilo
- registrado — procezo por kolekti datenojn aŭ mezurojnsemajndurajn registradojn
- rekonstrui — restarigi aŭ konstrui ion denove per informojrekonstruitis
- sinkroniĝo — procezo kiam partoj funkcias samtempesinkronigan
- hub-ĉelo — ĉelo kun multaj konektoj en retohub-ĉeloj
Konsilo: ŝovu la musmontrilon, fokusu aŭ tuŝu la reliefigitajn vortojn en la artikolo por vidi rapidajn difinojn dum legado aŭ aŭskultado.
Diskutaj demandoj
- Kiel laŭ vi iloj kiel MITE povus helpi homojn kun jet lag aŭ ŝanĝlaborantoj? Donu unu aŭ du konkretaĵojn.
- Kio laŭ vi estus la avantaĝoj kaj riskoj de celitaj intervenoj al hub-ĉeloj por ŝanĝi la korpan horloĝon?
- Kiuj limigoj havas komputilaj simulaĵoj kompare kun eksperimentoj en realaj cerbaj retoj?
