پوست ساعتی دارد مستقل از ساعت مغز

نوروسافاری | مطالعه ای حاکی از آن است که نوعی اپسین موسوم به نورواپسین در فولیکولهای موی موش وجود دارد که ساعت شبانه روزی پوست را برای سیکل نور-تاریکی, مستقل از چشم یا مغز همزمان می کند. محققان اکنون می خواهند ببینند اگر پوست در معرض انواع خاصی از نور باشد، بهتر بهبود می یابد یا خیر.

ماهی های مرکب، اختاپوسها، کیسه ماهی، دوزیستان و مارمولک های آفتابپرست از جمله حیواناتی هستند که می توانند رنگ پوست خود را در یک چشم به هم زدن تغییر دهند. آنها دارای  گیرندهای نوری در سطح پوست خود هستند که مستقل از مغزشان عمل می کنند. گیرنده های نوری بخشی از خانواده پروتئین هایی هستند که به عنوان اپسین شناخته می شوند.

پستانداران نیز اپسین دارند. آنها فراوانترین پروتئینهای شبکیه هستند. این رنگدانه های حساس به نور وظیفه دید رنگی (اپسین های مخروطی) و دید در نور کم (اپسینهای استوانه ای) را بر عهده دارند. در حالی که مطالعات قبلی نشان داده اند که پستانداران ممکن است خارج از چشم پروتئین های اپسین داشته باشند، اما اطلاعات کمی در مورد عملکردهایی که ممکن است تحت تأثیر آنها باشند،  وجود دارد.

به گزارش نوروسافاری از دانشگاه واشنگتن، مطالعه ای منتشر شده در ۱۰ اکتبر در Current Biology اکنون نشان داده است که نوعی از اپسین موسوم به نوروپسین در فولیکول های موی موش دیده شده است که ساعت شبانه روزی پوست نسبت به چرخه نور و تاریکی را مستقل از چشم ها یا مغز,   همزمان می کند.

ایتان بوهر، نویسنده همکار، استادیار تحقیقات چشم پزشکی دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن گفت:

این اولین اثبات عملکردی از گیرنده های نوری اپسین خارج از چشم است که مستقیماً ریتم های شبانه روزی را در یک پستاندار کنترل می کند.

بوهر گفت فرض بر این بود که، هنگامی که پستانداران تکامل می یابند، مغز تمام اعضای بدن را در مورد اینکه روز یا شب است آگاه می سازد. وی گفت، اما این مطالعه نشان داد که پوست در واقع گیرنده های نوری خود را با استفاده از یک عضو مرموزی از خانواده ژن اپسین، یعنی نوروپسین، بیان می کند.

این بدان معنی است که پوست به خاطر وجود این گیرنده ها, بطور مجزا می تواند احساس کند که آیا روز است یا شب؛ حتی اگر یک پوست کشت شده در یک ظرف باشد.

Russ Van Gelder، همکارنویسنده, استاد کرسی چشم پزشکی در دانشکده پزشکی UW گفت:

اگر جابجایی پوست کشت شده از سیاتل به ژاپن را شبیه سازی کنید (با شبیه سازی تغییرات نور بین مناطق زمانی متفاوت)، پوست به دلیل وجود نوروپسین تشخیص می دهد که منطقه زمانی تغییر یافته است و در طی چند روز با منطقه زمانی جدید سازگار میشود.

بیشتر بدانید:  مدل ریاضی ریتم روزانه حساسیت به درد

کاربردهای ساعت پوستی در پزشکی

کاربردهای این یافته در پزشکی هنوز در حال بررسی است. تحقیقات سایر آزمایشگاه ها نشان داده است که فیزیولوژی مهمی در پوست تحت کنترل ساعت شبانه روزی است. به عنوان مثال، کار گروه برنده جایزه نوبل عزیز شانکار در دانشگاه کارولینای شمالی نشان داده است که تابش نور ماوراء بنفش در اوایل صبح، در مقایسه با همان نور در اواخر بعد از ظهر، پنج برابر تاثیر بیشتری در ایجاد سرطان پوست در موش ها دارد و این به دلیل تغییرات شبانه روزی در توانایی پوست در ترمیم آسیب وارد شده به DNA می باشد.

محققان اکنون می خواهند ببینند اگر پوست در معرض انواع خاصی از نور باشد، بهبود می یابد یا خیر.

ریچارد لانگ، محقق همکار، گفت:

اگرچه تحقیقات ما هنوز در حال انجام است، فرضیه ما این است که رنگ های خاص نوری در زمان های معینی از روز بر چگونگی بهبود پوست تأثیر می گذارند.

 پتانسیل استفاده از ریتمهای شبانه روزی برای ارتقاء درمانهای پزشکی زمینه مطالعاتی در حال رشدی است. کار اخیر نشان داده است که زمان  استفاده از دارو در ساعات مشخصی از روز یا شب می تواند تأثیر عمده ای بر اثربخشی دارو داشته باشد. احتمالاً این مشاهده مشابه در مورد داروهای پوستی نیز اعمال شود.

در این مطالعه، تیم تحقیقاتی از موشهای فاقد گیرنده شبکیه و ژن ملانوپسین ناکارآمد استفاده کردند. به طور معمول، گیرنده های نوری شبکیه با ملانوپسین ترکیب می شوند تا به ساعت شبانه روزی مغز اعلام کنند که الان روشنایی یا تاریکی است. موش های آزمایشی از این رو قادر به همگام سازی رفتار خود با چرخه نور و تاریکی نبودند. با این حال، ریتم های شبانه روزی پوست این حیوانات با چرخه نور و تاریکی موضعی همگام مانده بود. بعضی از موشها در سپیده دم از خواب بیدار می شدند، برخی در غروب. موشها معمولاً فقط در شب راه می روند، اما برخی از آنها قبل از تاریک شدن شروع به دویدن بر روی چرخ های خود می کردند. پوست می تواند از نوروپسین برای حس کردن چرخه نور و تاریکی استفاده کرده و زمان را نگه دارد.

ترجمه: الهام مه آبادی پور – وبسایت نوروسافاری

لینک خبر:

Scientists discover skin keeps time independent of the brain

لینک مقاله:

Neuropsin (OPN5) Mediates Local Light-Dependent Induction of Circadian Clock Genes and Circadian Photoentrainment in Exposed Murine Skin

همچنین ببینید

دوره آموزشی مبانی علوم اعصاب کاربردی (دوره یازدهم)

5 / 5 ( 2 امتیاز ) نوروسافاری | موسسه دانش بنیان نوع یک آینده مغز …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *