Tech

นักวิทยาศาสตร์ระบุยีนที่จำเป็นสำหรับควบคุมวงจรการนอนหลับ-ตื่น

จังหวะทางชีวภาพภายในของเรา กล่าวคือ นาฬิกาภายใน ควบคุมกระบวนการทางสรีรวิทยาหลายอย่าง มันทำงานได้ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันและเกิดขึ้นแม้ในกรณีที่ไม่มีทริกเกอร์ภายนอก เช่น การเปลี่ยนแปลงของแสงหรืออุณหภูมิ นาฬิกาภายในตั้งอยู่ในมนุษย์ในมลรัฐ เนื่องจากนาฬิกาภายในนี้ เราจึงตื่นเช้ามากที่สุดจนถึงสิ้นวัน เช่นเดียวกับมนุษย์ สัตว์ทุกชนิดมีจังหวะชีวิต นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเจนีวาศึกษากลไกที่ควบคุมนาฬิกาภายในเหล่านี้โดยใช้แมลงหวี่แมลงหวี่ตัวเล็กที่พบในผลสุก ยีนของแมลงหวี่จำนวนมากได้รับการอนุรักษ์ไว้ระหว่างแมลงวันกับสิ่งมีชีวิตชั้นสูง ทำให้สามารถขยายขอบเขตการค้นพบจากแมลงวันผลไม้ไปสู่มนุษย์ได้ นักวิทยาศาสตร์ใช้เซ็นเซอร์อินฟราเรดเพื่อตรวจจับการเคลื่อนไหวของแมลงวันในท่อเพื่อวิเคราะห์วงจรการนอนหลับและตื่นได้ง่าย ในช่วง 24 ชั่วโมง แมลงวันจะนอนหลับประมาณ 10 ชั่วโมงในตอนกลางคืน จากนั้นจะเคลื่อนไหวตลอดทั้งวัน ยกเว้นการงีบหลับประมาณ 4 ถึง 5 ชั่วโมง นักวิทยาศาสตร์ยังสังเกตด้วยว่าแมลงวันมีวงจรการนอนหลับ-ตื่นที่ไม่ได้รับการควบคุม และบริเวณเฉพาะของสมองที่เรียกว่า ‘ตัวเห็ด’ เนื่องจากรูปร่างลักษณะเฉพาะ ได้รับความเสียหาย พวกเขาวิเคราะห์การแสดงออกของยีนในบริเวณนี้ของสมองของแมลงหวี่ที่มีสุขภาพดี Blanca Lago Solis นักวิจัยจาก Department of Genetics and Evolution กล่าวว่า “เราระบุยีน Nf1 ซึ่งการแสดงออกจะผันผวนตามระยะการหลับ-ตื่นของแมลงวัน: การแสดงออกของยีนจะเพิ่มขึ้นเมื่อแมลงวันตื่น แต่จะลดลง ระหว่างการนอนหลับ” นักชีววิทยาสังเกตเห็นแมลงวันที่แสดงยีนนี้อย่างอ่อน โดยไม่คำนึงถึงช่วงเวลาของวัน เพื่อยืนยันความเชื่อมโยงระหว่างยีนนี้กับจังหวะชีวิต แมลงวันเหล่านี้ผิดปกติและมีระยะการนอนหลับมากขึ้น โปรตีน NF1 อยู่ต้นน้ำของกระแสน้ำของตัวควบคุมน้ำตกที่กระตุ้นการปลดปล่อยแคลเซียม ซึ่งจำเป็นสำหรับการกระตุ้นเซลล์ประสาทในร่างกายเห็ดของสมอง การแสดงออกของ Nf1 ทำให้เกิดกิจกรรมของเซลล์ประสาทในบริเวณนี้ของสมองในตอนกลางวันมากกว่าตอนกลางคืน ซึ่งจะช่วยส่งเสริมความตื่นตัวในตอนกลางวัน มนุษย์คล้ายคลึงกันของ Nf1 เป็นยีนที่ป้องกันการพัฒนาของเนื้องอกในระบบประสาท Emi Nagoshi ศาสตราจารย์ประจำภาควิชาพันธุศาสตร์และวิวัฒนาการของคณะวิทยาศาสตร์ UNIGE กล่าวว่า “เมื่อบุคคลมีการกลายพันธุ์ในยีน Nf1 พวกเขาจะมีโรคประสาทอักเสบจากเส้นประสาท (neurofibromatosis) ซึ่งเป็นโรคทางพันธุกรรมทั่วไปที่มีแนวโน้มว่าจะเกิดเนื้องอกในระบบประสาท หนึ่งในอาการของผู้ป่วยโรคนิวโรไฟโบรมาโตซิสคือการนอนหลับไม่สนิท และน่าสนใจที่จะสำรวจบทบาทที่เป็นไปได้ของ Nf1 ในปรากฏการณ์นี้” การอ้างอิงวารสาร: Machado Almeida, P. , Lago Solis, B. , Stickley, L. et al. นิวโรไฟโบรมิน 1 ในเซลล์ประสาทของเห็ดเป็นสื่อกลางในการขับปลุกรอบวันผ่านการกระตุ้นสัญญาณ cAMP–PKA แนท คอมมูนิตี้ 12, 5758 (2564). ดอย: 10.1038/s41467-021-26031-2

Back to top button