Nhịp sinh học cho biết khi nào con người tỉnh táo hay buồn ngủ, và nhân suprachiasmatic (SCN) trong não là bộ điều nhịp sinh học trung ương. Các nhà nghiên cứu tại Washington University in St. Louis phát triển một phương pháp tính toán mới, gọi là MITE (Mutual Information and Transfer Entropy), nhằm làm sáng tỏ cách các tế bào SCN giao tiếp với nhau. Công trình được công bố trên Proceedings of the National Academy of Sciences.
Nhóm do Giáo sư Erik Herzog và KL Nikhil dẫn đầu đã dùng dữ liệu biểu hiện gen ở độ phân giải từng tế bào trong nhiều tuần để tái tạo hơn 25 triệu kết nối giữa hơn 8.000 tế bào trên 17 con chuột, với độ chính xác hơn 95%. Bản đồ mạng cho thấy dù SCN của chuột có khoảng 20.000 nơron, chỉ một tập con tế bào có kết nối cao là cần thiết để duy trì đồng bộ.
Họ phân loại tế bào theo vai trò chức năng và nêu ba loại tiêu biểu: tế bào hub (có một tập con biểu hiện VIP phát tín hiệu rộng), tế bào cầu nối truyền tín hiệu và tế bào bồn chứa nhận tín hiệu hội tụ. Khi mô phỏng loại bỏ chỉ các tế bào hub, tính đồng bộ trong mạng sụp đổ. Bước tiếp theo là hiểu rõ cách hub gây ảnh hưởng và xem liệu can thiệp có mục tiêu có thể điều chỉnh thời gian SCN hay không.
Từ khó
- nhịp sinh học — Chu kỳ ngủ-thức và hoạt động cơ thể
- suprachiasmatic — vùng trong não điều khiển nhịp sinh họcsuprachiasmatic (SCN)
- biểu hiện — sự xuất hiện hoặc hoạt động của gen trong tế bàobiểu hiện gen, biểu hiện VIP
- tái tạo — xây dựng lại dữ liệu hoặc mô hình từ thông tin
- đồng bộ — trạng thái các phần hoạt động cùng lúc, giống nhau
- kết nối — liên hệ hoặc liên kết giữa hai phần tế bào
Mẹo: di chuột, dùng phím Tab hoặc chạm vào các từ được tô sáng trong bài để xem định nghĩa nhanh ngay khi bạn đọc hoặc nghe.
Câu hỏi thảo luận
- Bạn nghĩ lợi ích của việc hiểu cách các tế bào hub giao tiếp là gì?
- Bạn có từng trải qua thay đổi nhịp sinh học (ví dụ jet lag hoặc làm việc ca đêm)? Bạn đã làm gì để điều chỉnh?
- Nếu có thể can thiệp có mục tiêu vào các tế bào hub, bạn hy vọng hoặc lo ngại điều gì? Vì sao?
Bài viết liên quan
Aguada Fénix: tượng đài lớn thay đổi hiểu biết về nghi lễ Maya
Một tượng đài khổng lồ ở Aguada Fénix, Tabasco (đông nam Mexico), có niên đại khoảng 1,000 BCE, được phát hiện bằng lidar và khai quật cho thấy công dụng nghi lễ như một cosmogram. Các phát hiện cho thấy tổ chức lãnh đạo hợp tác chứ không phải một vua duy nhất.