哺乳动物的行为、生理和生化过程中的生理节律由大脑中称为视交叉上核(SCN)的结构中的中心时钟控制。这个时钟与光和黑暗的环境周期同步。众所周知,适应新的光照时间表需要若干天,但其发生机制此前并不清楚。
现在,研究人员发现这种适应过程不一定需要构成中心节律时钟的神经元进行逐渐且同步的适应:该时钟的不同成分往往以两种不同的速度适应改变的光照时间表。这项研究的结果发表在5月24日的《Current Biology》上。
研究人员研究了比正常情况下晚6小时见到光线(类似于从美国东部到欧洲西部的时差变化)的大鼠的时钟重置行为。通过对构成中心节律时钟的细胞进行电生理分析,他们获得了惊人发现:时钟装置的一部分(背侧细胞)的活动与因光照时间表变化导致的时钟缓慢重调相一致,而另一部分细胞(腹侧细胞)则表现出与快速时钟重调相适应的截然不同的活动模式。
有可能这两组时钟细胞的不同行为是由神经递质GABA的影响所致。研究人员总结了腹侧和背侧时钟以不同速度变化的阶段性活动。从美国到西欧,生理时钟的腹侧部分迅速与新的光照时间表同步,但背侧部分则需要几天才能调整过来。