Emplacement, fonctions et modifications du noyau supraquiasmatique

Le noyau suprachiasmatique (NSQ) est composé de deux petites structures cérébrales (une dans chaque hémisphère cérébral) composées de neurones qui régulent les rythmes biologiques.

Ces structures ont la forme d'ailes et ont la taille de la pointe d'un crayon. Ils sont situés dans la partie antérieure de l'hypothalamus.

Le noyau suprachiasmatique se caractérise par être notre horloge interne, contrôlant nos rythmes circadiens. Il est responsable de la génération des cycles de sommeil et de veille proches de 24 heures.

Cela déclenche une série d'événements neuronaux et hormonaux pour contrôler différentes fonctions de l'organisme au cours du cycle de 24 heures. Pour cela, il utilise environ 20 000 neurones. Cette structure interagit avec de nombreuses autres régions du cerveau.

Même sans signaux météorologiques externes, ces rythmes biologiques sont maintenus. Cependant, la lumière du soleil et d'autres stimuli environnementaux influencent le maintien de ce cycle de 24 heures. C'est-à-dire que la lumière doit réajuster l'horloge interne chaque matin pour que l'organisme reste synchronisé avec le monde extérieur.

Les investigations effectuées avec des neurones individuels du noyau suprachiasmatique montrent que chacune d’elles est une horloge fonctionnelle. Ceux-ci sont synchronisés avec l'activité de leurs cellules voisines.

De nombreuses expériences ont montré que les fluctuations du cycle circadien humain sont maintenues même lorsque nous sommes isolés de la lumière du jour.

En revanche, lors des expériences avec des rongeurs dans lesquels les noyaux suprachiasmatiques ont été détruits, leurs cycles de sommeil et de réveil sont devenus totalement désorganisés.

Il semble que ce mécanisme ne soit pas seulement endogène, mais aussi génétique. Ces rythmes sont activés par l'activité cyclique de certains gènes. En particulier, l'activité circadienne est le reflet d'un schéma rythmique d'expression de gènes essentiels. Ceux-ci sont connus sous le nom de "gènes d'horloge".

Lieu

Le noyau suprachiasmatique est situé à la base du cerveau, à côté de l'hypothalamus. Son nom est parce qu’il se situe au sommet du chiasma optique, là où les nerfs optiques se croisent. Ils sont situés bilatéralement de chaque côté du troisième ventricule cérébral.

Ce noyau se trouve dans un endroit stratégique pour recevoir les signaux des nerfs optiques, indiquant l'intensité de la lumière qui pénètre dans la rétine.

Fonctions

Les êtres vivants se sont adaptés à l'environnement existant afin de maintenir la survie de l'espèce. Pour cela, ils ont développé deux états fondamentaux de comportement: activité et comportement adaptatif, et repos.

Chez les mammifères, ces états sont identifiés comme étant l'éveil et le sommeil. Celles-ci se produisent dans des cycles précis de 24 heures qui ont évolué pour s'adapter au cycle solaire de la lumière et des ténèbres.

On sait maintenant que ces rythmes circadiens se retrouvent dans les cellules du corps. Le noyau suprachiasmatique est le stimulateur circadien qui contrôle les périodes de repos de l'activité, la température du corps, la sécrétion d'hormones et de la faim. Pour cela, il se coordonne avec d'autres régions du cerveau et d'autres tissus du corps.

Avec l'exposition à la lumière, le noyau suprachiasmatique nous dit qu'il est temps d'être éveillé. Il augmente la température corporelle et augmente la production d'hormones telles que le cortisol.

De plus, il retarde la libération des hormones comme la mélatonine, qui augmentation est liée à l'apparition du sommeil et se produit souvent lorsque GRASP dans un environnement sombre. Ces niveaux restent élevés toute la nuit afin que nous puissions dormir correctement.

Les neurones émettent des potentiels d'action dans les rythmes de 24 heures. Spécifiquement, à midi, la cadence de tir des neurones atteint un niveau maximum. Cependant, à mesure que la nuit tombe, les potentiels d'action diminuent leur fréquence.

On pense que la partie dorsomédiale de ce noyau est responsable des cycles endogènes de 24 heures. C'est-à-dire que nous pouvons maintenir nos rythmes circadiens en dépit de rester dans l'obscurité.

Comment fonctionne le noyau suprachiasmatique?

Lorsque la lumière ambiante atteint la rétine, elle active les cellules photosensibles appelées cellules ganglionnaires. Ces cellules convertissent les particules lumineuses (photons) en signaux électriques. Les neurones de la rétine envoient ces signaux à travers les nerfs optiques.

Ces nerfs se croisent en formant le chiasma optique. Plus tard, l'information visuelle atteint l'arrière du cerveau, appelé le lobe occipital. Là, il est traité sous la forme d'images que nous percevons de manière consciente.

Cependant, il y a un groupe de neurones qui vont du chiasme optique et vont dans le noyau suprachiasmatique pour exercer les fonctions du corps cycliques. Ainsi, ce noyau décide d’activer ou d’inhiber la glande pinéale pour qu’elle sécrète différentes hormones. Parmi eux, la mélatonine.

influences circadiens des neurones du noyau suprachiasmatique sont développées à travers les différents organes cibles de l'organisme par différents signaux neuronaux et de la circulation de la mélatonine.

Le noyau suprachiasmatique régule la sécrétion de mélatonine par la glande pinéale en fonction de la lumière et de l'obscurité de l'environnement.La mélatonine est une substance qui contrôle le sommeil et d'autres activités cycliques du corps.

La mélatonine a pour fonction à la fois la composition de l’horloge toutes les heures de la journée et le calendrier indiquant l’heure de l’année pour tous les tissus du corps.

Il a été trouvé que les altérations de la mélatonine sont liées à des troubles du sommeil typiques du vieillissement, de la maladie d'Alzheimer et d'autres maladies neurodégénératives. En fait, il semble avoir des effets antioxydants, protégeant nos neurones.

Altérations du noyau suprachiasmatique

L'activité de la peut être modifiée à différents stades de la vie. Par exemple, chez les adolescents, les taux de mélatonine augmentent plus tard que chez la plupart des enfants et des adultes. Par conséquent, ils peuvent avoir des difficultés à dormir tôt.

Par contre, chez les personnes âgées, il y a plus de réveils pendant la nuit depuis que la libération de mélatonine est altérée avec l'âge.

Le fonctionnement du noyau suprachiasmatique peut être dérégulé par des facteurs externes. C'est ce qui se passe avec le décalage horaire ou si nous ne maintenons pas une routine quotidienne et que nous obligons notre corps à rester éveillé la nuit.

Il est important de noter que, dans les maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer, les rythmes circadiens sont altérés en raison de la perte progressive des neurones dans le noyau suprachiasmatique.

Références

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