Unsere Tagesrhythmen bestimmen unser Leben, regulieren unseren Schlaf und sagen uns, wann wir morgens aufstehen sollen. Obwohl Wissenschaftler wissen, wie wichtig unsere internen Uhren für die Gesundheit und die menschliche Leistung sind, konnten sie diese nicht vorhersehbar steuern.
Das könnte sich bald ändern. An der Vanderbilt University haben Biologen herausgefunden, wie man die Neuronen stimuliert und manipuliert, die den circadianen Rhythmus von Mäusen steuern. Die Nagetiere mögen nachtaktiv sein, ansonsten sind ihre biologischen Uhren fast identisch mit denen des Menschen.
Die Studie basiert auf einem Teil des Gehirns, dem suprachiasmatischen Kern (SCN), in dem sich die Hauptuhr des Körpers befindet. Früher dachten Wissenschaftler, dass mehr Aktivität im SCN bedeuten würde, dass mehr Neuronen feuern würden - dass die Feuerrate von Neuronen ein Ergebnis der natürlichen Aktivität der Uhr ist. Das Forscherteam von Vanderbilt erfuhr jedoch, dass sie alles rückwärts hatten, als sie Gene in die Neuronen von Mäusen einfügten, um diese Zellen auf Licht reagieren zu lassen.
In dem Experiment hatte eine Gruppe von Mäusen Neuronen, die häufiger feuerten, wenn sie Licht ausgesetzt wurden; Ein anderer hatte Neuronen, die häufiger feuerten, wenn das Licht unterdrückt wurde. Das bedeutete, dass die Forscher in der Lage waren, die Feuerrate der Neuronen zu kontrollieren und zu zeigen, dass sie durch Manipulation der Feuerrate die SCN tatsächlich stimulieren konnten. "Dies deutet darauf hin, dass die SCN-Feuerrate für das circadiane Herzschrittmachen sowohl als Input als auch Output der molekularen Uhrwerke von grundlegender Bedeutung ist", schreiben sie in ihrer Arbeit. Mit anderen Worten, durch das Auslösen oder Unterdrücken der rechten Neuronen wird der SCN effektiv zurückgesetzt und die biologische Uhr neu gestartet.
"Damit werden die Uhrneuronen zum ersten Mal von uns gesteuert", sagte Jeff Jones, ein Doktorand, der die Studie gemeinsam durchführte, in einer Pressemitteilung. Das Team hofft, dass diese Strategie, bei der Zellen auf Licht reagieren, der Schlüssel zur Heilung von Jetlag, saisonaler affektiver Störung oder der durch Schichtarbeit verursachten Verwirrung der Uhr sein könnte.
Angesichts der Ankündigung der letzten Woche, dass eine neue Pille dazu beitragen könnte, den Körper zu täuschen, dass es eine andere Tageszeit ist, könnte es nur eine Frage der Zeit sein, bis eine genetische Veränderung oder ein Rezept uns dabei hilft, uns weniger schläfrig zu fühlen. Aber halten Sie an Ihrer Kaffeetasse fest - es könnte Jahre dauern, bis die Optogenetik den medizinischen Mainstream erreicht.
