在与名古屋大学和北海道大学的联合研究中,生命创造探索中心/国立生理科学研究所的一个研究小组发现,控制大脑中24小时节律(昼夜节律)的一组神经细胞,他们发现,当时钟停止跳动并再次升温时,时间会重置,节奏也会恢复。
构成身体的细胞和器官都有24小时的节律,这对于身心的健康很重要。据了解,控制这种24小时节律的是大脑深处视交叉上核中称为昼夜节律中枢的一组神经元的活动。
此次,我们同时测量了小鼠和仓鼠视交叉上核的时钟基因转录节律和细胞内钙的昼夜节律,并分析了视交叉上核的低温特性。
因此,视交叉上核中时钟基因的转录和细胞内钙的昼夜节律在22°C至35°C的温度范围内继续进行,但在暴露于低至15°C的温度时停止。当气温从15摄氏度的低温回到35摄氏度左右时,两种昼夜节律的时间都被重置,时间又开始滴答作响。
此外,在15℃时,细胞内钙浓度增加,节律停止,虽然昼夜钙节律在升温后很快恢复到稳定节律,但时钟基因转录节律在几天内保持不变,随着时间的推移,节律逐渐恢复遵循昼夜节律钙。
这项研究的结果表明,在极度低温的情况下,例如哺乳动物冬眠时,节律会停止,一旦冬眠结束,时间就会重置,节律会恢复。这项研究预计将有助于理解冬眠的机制,一直是个谜。