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O mistério do superrelógio: como o SCN controla nosso ritmo biológico?
O núcleo supraquiasmático (NSQ), localizado no hipotálamo, é uma região cerebral pequena, mas poderosa, que é a principal responsável pela regulação do ciclo de sono de um animal. A função dessa área está intimamente relacionada à captação de luz. Ela pode receber luz através das células ganglionares fotossensíveis no olho, coordenando assim vários ritmos fisiológicos no corpo humano. No entanto, o impacto do SCN vai muito além disso. Ele também está envolvido na regulação de muitas funções fisiológicas e interage intimamente com outras áreas do cérebro.
O SCN é um regulador importante dos ritmos circadianos do corpo e é crucial para mudar comportamentos fisiológicos.
O SCN está localizado acima do quiasma óptico e contém aproximadamente 10.000 neurônios, cuja organização varia entre as espécies. Ele consiste em dois aglomerados nucleares, chamados de "núcleo" e "casca", e há diferenças na expressão genética entre essas regiões. A região central responde principalmente a estímulos, enquanto a região da casca exibe expressão genética sustentada, o que permite que o SCN mantenha ritmos circadianos estáveis sob diversas condições ambientais.
Relação entre ritmo biológico e SCN
Todos os organismos, incluindo bactérias, plantas e animais, exibem um ritmo circadiano de quase 24 horas. Muitos aspectos do comportamento e da fisiologia dos mamíferos, como sono, atividade física, estado de alerta, níveis hormonais, temperatura corporal, etc., apresentam ritmos biológicos distintos. Estudos iniciais descobriram que quando o SCN era removido, o ritmo de atividade dos camundongos desaparecia, provando que a existência do SCN é essencial para a geração do ritmo.
Muitos experimentos mostraram que o SCN pode não apenas gerar ritmos biológicos, mas também afetar respostas fisiológicas em todo o corpo.
O princípio de funcionamento do SCN é baseado em um mecanismo molecular complexo, no qual genes como Clock e Bmal1 são responsáveis pelo ciclo de feedback negativo de transcrição-tradução, impulsionando a formação de ritmos por meio da interação com vários outros genes. A expressão desses genes afeta não apenas os neurônios dentro do SCN, mas também os "osciladores escravos" em outras partes do corpo, tornando todo o sistema fisiológico coordenado.
O papel do SCN em vertebrados de sangue quente e sangue frioSejam mamíferos de sangue quente ou répteis de sangue frio, seus comportamentos fisiológicos são regulados pelo SCN. Para animais de sangue quente, a temperatura externa não tem muito impacto em seus ritmos biológicos porque eles podem manter seus ritmos fisiológicos por meio de uma temperatura corporal interna constante. Entretanto, para animais de sangue frio, seus ritmos fisiológicos são altamente dependentes de mudanças na temperatura ambiente.
O comportamento fisiológico dos vertebrados de sangue frio mostra como seus ritmos biológicos são afetados pelo ambiente externo.
Por exemplo, certos répteis (como o Machilus sylvaticus) exibem ritmos circadianos distintos em resposta a mudanças de temperatura, que estão relacionados à estrutura do seu SCN e à sua dependência do ambiente. Esses estudos nos ajudam a entender por que diferentes organismos têm diferenças tão significativas em seus ritmos circadianos.
SCN e associação de saúde humana
A função do SCN não se limita à regulação do comportamento fisiológico, mas também está intimamente relacionada a uma variedade de problemas de saúde. Por exemplo, sintomas de ritmo irregular de sono-vigília (ISWR) geralmente ocorrem em pacientes com danos estruturais no SCN, e esses pacientes geralmente são menos responsivos à luz e outros estímulos externos, o que acaba tornando a regularidade do sono impossível. e.
Muitos estudos demonstraram que a depressão grave está intimamente associada a distúrbios do ritmo circadiano, demonstrando a importância do NSQ na regulação das emoções.
Além da depressão, pacientes com doença de Alzheimer (DA) também apresentam alterações na função do NSQ, levando à interrupção dos ritmos biológicos, o que pode causar insônia e outros distúrbios do sono. O desenvolvimento dessas doenças destaca o papel importante do SCN na manutenção da regularidade fisiológica e da saúde mental.
Resumindo, o SCN é como o nosso relógio biológico, regulando os ritmos e comportamentos fisiológicos do corpo por meio de conexões neurais precisas e processos bioquímicos. Entretanto, no ritmo acelerado da vida atual, estamos prestando atenção suficiente ao profundo impacto dessa pequena área do cérebro em nossa saúde?
