Красивый цвет заката мог бы быть больше, чем просто симпатичная картина. Это мог быть сигнал к нашим органам, что пора перезагрузить наши внутренние часы, биопрепарат ticktock, который управляет всем от образцов сна до вываривания. Это – значение нового исследования у мышей, показывающего, что эти маленькие грызуны используют цвет изменения света для урегулирования их собственных часов, открытие, что исследователи ожидают, будет держаться для людей, также.“Я думаю, что эта работа открывается, как мы только начинаем царапать поверхность и смотреть на экологическую адаптацию часов”, говорит Кэрри Партч, биохимик в Калифорнийском университете, Санта-Круз, кто не был вовлечен в новое исследование.
Ученые давно знали о ролевых играх света в управлении циркадными ритмами, синхронизирующими быструю смену жизни с 24-часовым днем. Но они не были уверены, как различные свойства света, такие как цвет и яркость, способствовали доведению тех часов. “Поскольку своего рода разумные люди понятия предположили, что часы так или иначе измеряют сумму света во внешнем мире”, говорит Тим Браун, нейробиолог в Манчестерском университете в Соединенном Королевстве и авторе нового исследования. “Наша идея состояла в том, что это могло бы делать что-то более сложное, чем это”.Для обнаружения Браун и его коллеги предназначались для области в мозгу, названном suprachiasmatic ядром или SCN, регион, характерный для всех позвоночных животных. Именно, где орган сохраняет время с помощью химических и электрических ритмов, длятся, в среднем, 24 часа.
Бригада хотела знать, достигли ли цветные сигналы, посланные из глаз, SCN и влияла ли та информация на выбор времени часов.Браун и его коллеги измерили электрическую болтовню нейронов SCN, когда они показали мышам различную интенсивность и цвета света. По крайней мере, четверть нейронов, которые они измерили, ответила сильно на изменения в цвете, особенно к более короткому синему свету длины волны, доминирующему над небесами после сумрака.
Это означало, что сигнал проходил, но он не продемонстрировал измеримый результат на внутренние часы мышей. Таким образом, бригада построила “искусственное небо” — банк по-другому цветных светодиодов позади распространяющегося экрана — выше содержащихся в клетке мышей и моделировала день и ночь с и без цветных изменений. Мыши являются ночными с температурой тела, достигающей максимума в течение ночи.
Когда естественные цветные изменения отсутствовали в искусственном небе, их часы запутались — пиковая температура прибыла приблизительно на 30 минут ранее, чем при более естественных условиях.Чтобы быть уверенными, что это изменение в температуре происходило действительно из-за изменения в часах, исследователи исследовали части от SCN мышей, вовлеченных в искусственный эксперимент неба. “Одна из холодных вещей о часах”, говорит Браун, то, что, “когда Вы вынимаете их из животного и помещаете их в блюдо, клетки продолжают стрелять”.
Путем измерения темпов увольнения в определенной части исследователи могли оценить, бежали ли часы быстро или медленные. Клетки от мышей, не видевших цветную разновидность, отстали от тех, которые сделали, подтверждение, что изменение в пиковой температуре тела происходило из-за часов, отчеты бригады сегодня в Биологии PLOS.
Браун видит потенциальные человеческие применения в этой работе. «Что это открывает, возможность для улучшения существующих способов лечить нарушение биоритма или вещи как сезонный беспорядок депрессии”, говорит он. Один метод для лечения нарушения биоритма является лайтбоксом, погружающим путешественника в яркий свет для обманывания его или ее часов.
Добавление цвета к тому свету могло бы дать лучшие результаты, говорит Браун. Новое открытие может даже изменить наше понимание почему цветное развитое видение.
Исследователи предполагают, что это, возможно, был лучший способ для животных установить их часы в мире, где облака могли уменьшить яркость света, но все еще пропустить цветное сияние.