Ученые из Института мозга RIKEN (RIKEN Brain Science Institute), Япония, в ходе нового исследования решили проанализировать, какие физиологические перемены происходят в организме человека при смене сезонов года и с чем связаны изменения психологического состояния при увеличении или уменьшении длительности светового дня. Установлено, что ведущую роль в данном процессе играет уровень нейромедиатора гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) в нейронной сети супрахиазмального ядра (СХЯ) гипоталамуса. Результаты работы представлены в журнале «PNAS».
Время года оказывает большое влияние на настроение и самочувствие людей. Холодные месяцы часто ассоциируются с усталостью, печалью и повышенным чувством голода, а теплые — с энергичностью и ощущением счастья. Все испытывали или по крайней мере слышали о сезонном аффективном расстройстве, которое возникает в месяцы с коротким световым днем и бесследно проходит в солнечные летние месяцы, однако причина данного явления долгое время оставалась не ясна. В ходе нового исследования ученые уделили особое внимание механизмам работы головного мозга, лежащим в основе циркадных ритмов. Известно, что основная роль в этом процессе принадлежит СХЯ гипоталамуса. Увеличение или уменьшение продолжительности светового дня приводит к изменению уровня синтеза нейромедиаторов в этом анатомическом образовании, что проявляется возникновением ощущения усталости в темное время суток и бодрости — на рассвете.
Авторы исследования отметили, что структуры СХЯ экспрессируют гены, определяющие функционирование «внутренних часов» в течение 24-часового периода, однако этот процесс не всегда синхронизирован в отдельных участках ядра. Вероятно, причиной изменения настроения в ответ на смену сезонов года является ослабление синхронизации. Для того, чтобы проверить эту гипотезу, специалисты изучили уровень экспрессии гена BMAL1 дорсальной и вентральной части ядра у лабораторных мышей. Оказалось, что у животных, которых длительно содержали в условиях «летнего» светового дня, в каждой из частей ядра уровень экспрессии изучаемого гена был разным, а уменьшение длительности светового дня приводило к синхронизации их работы. Исследователи предположили, что этот механизм обусловлен действием нейромедиатора ГАМК, инактивирующим нейроны, поскольку снижение его концентрации приводило к минимизации различий в уровне секреции.
Автор работы доктор Джихван Мыунг (Jihwan Myung) отметил, что человеческий организм, так же, как и организмы других млекопитающих, реагирует на смену времен года. Известно, что у некоторых лиц в ответ на изменение продолжительности светового дня развиваются тяжелые расстройства настроения, а потому изучение и понимание данного явления может способствовать оказанию более эффективной медицинской помощи таким людям.
- Bushak L. (2015) How your brain knows when it’s summer: circadian clock linked to seasons and length of day. Medicaldaily, Jun 29 (http://www.medicaldaily.com/how-your-brain-knows-when-its-summer-circadian-clock-linked-seasons-and-length-day-340386).
- Myunga J., Hongc S., DeWoskind D. et al. (2015) GABA-mediated repulsive coupling between circadian clock neurons in the SCN encodes seasonal time. PNAS, June 30 [Epub ahead fo print].
Юлия Котикович
