Language
Country/Area
No result found
Misteri jam super: Bagaimana SCN mengendalikan ritme biologis kita?
Nukleus suprakiasmatik (SCN), yang terletak di hipotalamus, adalah wilayah otak kecil namun kuat yang terutama bertanggung jawab untuk mengatur siklus tidur hewan. Fungsi area ini terkait erat dengan asupan cahaya. Nukleus ini dapat menerima cahaya melalui sel ganglion fotosensitif di mata, sehingga mengoordinasikan berbagai ritme fisiologis dalam tubuh manusia. Namun, dampak SCN jauh melampaui hal ini. Nukleus ini juga terlibat dalam pengaturan banyak fungsi fisiologis dan berinteraksi erat dengan area otak lainnya.
SCN merupakan pengatur penting ritme sirkadian tubuh dan sangat penting untuk mengubah perilaku fisiologis.
SCN terletak di atas kiasma optik dan berisi sekitar 10.000 neuron, yang organisasinya bervariasi antar spesies. SCN terdiri dari dua gugus inti, yang disebut "inti" dan "cangkang", dan terdapat perbedaan dalam ekspresi gen antara wilayah-wilayah ini. Wilayah inti terutama merespons rangsangan, sementara wilayah cangkang menunjukkan ekspresi gen berkelanjutan, yang memungkinkan SCN mempertahankan ritme sirkadian yang stabil dalam berbagai kondisi lingkungan.
Hubungan antara ritme biologis dan SCN
Semua organisme, termasuk bakteri, tumbuhan, dan hewan, menunjukkan ritme sirkadian hampir 24 jam. Banyak aspek perilaku dan fisiologi mamalia, seperti tidur, aktivitas fisik, kewaspadaan, kadar hormon, suhu tubuh, dll., menunjukkan ritme biologis yang berbeda. Penelitian awal menemukan bahwa ketika SCN dihilangkan, ritme aktivitas tikus menghilang, membuktikan bahwa keberadaan SCN sangat penting untuk menghasilkan ritme.
Banyak percobaan telah menunjukkan bahwa SCN tidak hanya dapat menghasilkan ritme biologis, tetapi juga memengaruhi respons fisiologis di seluruh tubuh.
Prinsip pengoperasian SCN didasarkan pada mekanisme molekuler yang kompleks, di mana gen seperti Clock dan Bmal1 bertanggung jawab atas siklus umpan balik negatif transkripsi-translasi, yang mendorong pembentukan ritme dengan berinteraksi dengan banyak gen lainnya. Ekspresi gen-gen ini tidak hanya memengaruhi neuron dalam SCN, tetapi juga "osilator budak" di bagian tubuh lainnya, sehingga seluruh sistem fisiologis menjadi terkoordinasi.
Peran SCN pada vertebrata berdarah panas dan berdarah dinginBaik mamalia berdarah panas maupun reptil berdarah dingin, perilaku fisiologis mereka diatur oleh SCN. Bagi hewan berdarah panas, suhu eksternal tidak terlalu memengaruhi ritme biologis mereka karena mereka dapat mempertahankan ritme fisiologis mereka melalui suhu tubuh internal yang konstan. Namun, bagi hewan berdarah dingin, ritme fisiologis mereka sangat bergantung pada perubahan suhu sekitar.
Perilaku fisiologis vertebrata berdarah dingin menunjukkan bagaimana ritme biologis mereka dipengaruhi oleh lingkungan eksternal.
Misalnya, reptil tertentu (seperti Machilus sylvaticus) menunjukkan ritme sirkadian yang berbeda dalam menanggapi perubahan suhu, yang terkait dengan struktur SCN mereka dan ketergantungan mereka pada lingkungan. Studi-studi ini membantu kita memahami mengapa organisme yang berbeda memiliki perbedaan yang signifikan dalam ritme sirkadian mereka.
Hubungan SCN dan kesehatan manusia
Fungsi SCN tidak terbatas pada pengaturan perilaku fisiologis, tetapi juga terkait erat dengan berbagai masalah kesehatan. Misalnya, gejala ritme tidur-bangun yang tidak teratur (ISWR) sering terjadi pada pasien dengan kerusakan struktural pada SCN, dan pasien tersebut biasanya kurang responsif terhadap cahaya dan rangsangan eksternal lainnya, yang pada akhirnya membuat keteraturan tidur menjadi mustahil. dan.
Banyak penelitian telah menunjukkan bahwa depresi berat berkaitan erat dengan gangguan ritme sirkadian, yang menunjukkan pentingnya SCN dalam pengaturan emosi.
Selain depresi, pasien penyakit Alzheimer (AD) juga mengalami perubahan fungsi SCN, yang menyebabkan terganggunya ritme biologis, yang dapat menyebabkan insomnia dan gangguan tidur lainnya. Perkembangan penyakit ini menyoroti peran penting SCN dalam menjaga keteraturan fisiologis dan kesehatan mental.
Singkatnya, SCN seperti jam biologis kita, yang mengatur ritme fisiologis dan perilaku tubuh melalui koneksi saraf dan proses biokimia yang tepat. Namun, dalam kehidupan yang serba cepat saat ini, apakah kita cukup memperhatikan dampak mendalam dari area otak kecil ini terhadap kesehatan kita?
