به گزارش پایگاه اطلاع‌رسانی بنیان، تغییرات فصلی در نور - روزهای طولانی‌تر در تابستان، کوتاه‌تر در زمستان - مدت‌هاست که با رفتارهای انسان مرتبط بوده و همه چیز از خواب و الگوی غذا خوردن گرفته، تا فعالیت‌های مغزی و هورمونی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. اختلال عاطفی فصلی (Seasonal Affective Disorder: SAD) یک مثال بارز است: نوعی افسردگی مربوط به کاهش قرار گرفتن در معرض نور طبیعی خورشید، که معمولاً در طول ماه‌های زمستان و اغلب در عرض‌های جغرافیایی بالاتر که ساعات نور روز کمتر است رخ می‌دهد.

اثر درمانی نور بر SAD، به علاوه بیماری‌هایی مانند افسردگی اساسی غیر فصلی، افسردگی پس از زایمان و اختلال دوقطبی ثابت شده است، اما اینکه چگونه تغییرات فصلی در طول روز و قرار گرفتن در معرض نور بر مغز در سطوح سلولی و شرایط آن تأثیر می‌گذارد و آن را تغییر می‌دهد، دانشمندان را تا حد زیادی در تاریکی نگه داشت.

در یک مطالعه جدید که در 2 سپتامبر 2022 در Science Advances منتشر شد، محققان دانشکده پزشکی دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو از یک مدل موش برای روشن کردن فرآیندی استفاده کردند که در آن نورون‌های آسیب‌دیده، بیان انتقال‌دهنده‌های عصبی را در پاسخ به محرک‌های طول روز تغییر می‌دهند و باعث ایجاد تغییرات رفتاری مرتبط می‌شوند.

در هیپوتالاموس مغز انسان ساختار کوچکی به نام SCN وجود دارد که هر کدام از تقریباً 20000 نورون تشکیل شده است. (متوسط ​​مغز انسان تقریباً 86 میلیارد نورون و 85 میلیارد سلول غیر عصبی دارد.)

SCN، زمان‌سنج بدن است که اکثر ریتم‌های شبانه‌روزی را تنظیم می‌کند - تغییرات فیزیکی، ذهنی و رفتاری که یک چرخه 24 ساعته را دنبال می‌کند و همه چیز از متابولیسم و ​​دمای بدن گرفته تا زمان ترشح هورمون‌ها را تحت تاثیر قرار می‌دهد. SCN، بر اساس اطلاعات ورودی از سلول‌های تخصصی حساس به نور در شبکیه، که تغییرات نور و طول روز را به بدن ما منتقل می‌کند، عمل می‌کند.

در مطالعه جدید،Dulcis  و همکارانش توضیح می‌دهند که چگونه نورون‌های SCN با یکدیگر هماهنگ می‌شوند تا با طول‌های مختلف نور روز سازگار شوند و در سطوح سلولی و شبکه تغییر کنند. به طور خاص، آن‌ها دریافتند که در موش‌هایی که مغزشان شبیه به انسان عمل می‌کند، نورون‌ها در ترکیب و بیان انتقال‌دهنده‌های عصبی کلیدی تغییر می‌کنند که به نوبه خود، فعالیت مغز و رفتارهای روزانه بعدی را تغییر می‌دهد.

تغییرات فصلی در قرار گرفتن در معرض نور همچنین نشان داده است که تعداد نورون‌های بیان‌کننده انتقال دهنده عصبی را در هسته بطنی (PVN)، منطقه‌ای از مغز که نقش‌های اساسی در کنترل استرس، متابولیسم، رشد، تولید مثل، ایمنی و سایر عملکردهای خودمختار ایفا می‌کند، تغییر می‌دهد.

 موثرترین یافته جدید در این مطالعه این است که محققان کشف کردند که چگونه به طور مصنوعی فعالیت نورون‌های خاص SCN را دستکاری کنند و با موفقیت بیان دوپامین را در شبکه PVN هیپوتالاموس القا کنند.