A több időzónán történő gyors átrepülés, az éjszakai műszak vagy a bármilyen más okból történő éjszakázás egyaránt képes arra, hogy akár napokra is összezavarja szervezetünk belső óráját. Az elmúlt évek során a szakértők számos dolgot kiderítettek az úgynevezett cirkadián ritmussal kapcsolatban, így lassacskán már eleget tudunk ennek szabályozásáról ahhoz, hogy aktívan is beleavatkozzunk működésébe. Ebben segíthet a Vanderbilt Egyetem kutatóinak új felfedezéseis, a szakértők ugyanis rájöttek, hogyan lehet „lenullázni” az egerek cirkadián óráját az agyban.

Az új információ, feltéve persze, hogy embereken is működik, olyan problémák megoldásában segíthet, mint például a szezonális depresszió, mérsékelheti az éjszakai műszakban dolgozók egészségügyi gondjait, illetve talán a jetlag kezelésében is hatásos lehet. „Rájöttünk, hogy képesek vagyunk megváltoztatni az állatok alvási és ébrenléti ciklusát a központi biológiai óra neuronjainak fénnyel való stimulálása révén” – mondja Douglas McMahon, a kutatás vezetője.

A cirkadián ritmus elsődleges vezérlő órája a hipotalamuszban, azon belül pedig a szuprakiazmatikus magban található. Egészen mostanáig úgy vélték a kutatók, hogy a mag neuronjainak aktivitása és a biológiai óra közt egyirányú a kapcsolat, vagyis az óra határozza meg az idegsejtek működését. A kísérletek során kiderült azonban, hogy az idegsejti működés megváltoztatásával az óra járása is befolyásolható, vagyis a nappali, illetve az éjszakai aktivitás megfelelő utánzásával a nap bármely szakában lenullázhatóaz óra, és új ciklus kezdődhet.

Az egerek biológiai órája csaknem teljes egyezést mutat az emberével, az egyetlen különbség, hogy a rágcsálók éjszaka aktívak. A kutatók optogenetikai módszerekkel manipulálták az idegsejtek működését, vagyis először olyan egereket hoztak létre a laborban, amelyek neuronjai fényérzékenyek, majd a sejteket fénnyel kapcsolgatták ki és be. A kutatócsoport tagjainak elmondása szerint ez az első alkalom, hogy a biológiai órát sikerült teljes mértékben saját irányításuk alá vonni.

Az optogenetikai megoldás emberi alkalmazásához persze még sok időnek kell eltelnie, de több szakértő is úgy gondolja, hogy bizonyos egészségügyi problémák esetén ez jelentheti a megoldást. A fényérzékeny fehérjéket ártalmatlanított vírusok segítségével juttatnák be a megcélzott sejtek genetikai állományába, majd egy beültetett fényforrással szabályoznák ezek működését. A szakértők jelenleg azt vizsgálják, hogy hasonló terápiával az egerek esetében kezelhető-e a szezonális depresszió.

„Az a tény, hogy a szuprakiazmatikus mag neuronjainak aktivitása a cirkadián ritmus kialakításának szerves részét képezi, és nem egyszerűen egy kimeneti jel, ahogy korábban gondoltuk, azt is jelzi, hogy még rengeteg dolog van, amit nem tudunk a szervezet belső órájának működéséről” – teszi hozzá McMahon.