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Chronobiologie: Innere Uhr: Unterschiedliche Neuronengruppen erfassen Morgen und Abend

Unterschiedliche Gruppen von Nervenzellen sind offenbar dafür zuständig, für die innere Uhr Morgen und Abend zu erfassen, aus denen sich die wichtige Stellschraube der Tageslänge ergibt. Dies berichten David Hazlerigg von der Universität Aberdeen und seine Kollegen.

Die Forscher hatten die Genaktivität im suprachiasmatischen Nukleus (SCN), dem Sitz der inneren Uhr, bei Hamstern beobachtet, die bei verschiedenen Tageslängen gehalten wurden. Dabei fanden sie im hinteren Bereich des SCN eine Gruppe von Neuronen, in denen das Ablesen der Gene in Abhängigkeit von der Morgendämmerung gesteuert wurde: Je länger der Tag, desto früher zeigte sich das Maximum der Aktivität. Weniger ausgeprägt, aber trotzdem deutlich entgegengesetzt reagierte eine andere Gruppe von Zellen im vorderen Teil des SCN.

Demnach könnte eine synchrone Genakvität ein Kennzeichen der Anpassung an kurze Tageslängen sein, während sich mit zunehmender Dauer die Expressionsmaxima immer weiter auseinander schieben, spekulieren die Wissenschaftler. Weitere Studien sollen jetzt zeigen, ob dieses Phänomen auch bei saisonabhängigen Depressionen (SAD) eine Rolle spielt

Über Millionen von Jahren haben fast alle Lebewesen eine Art innerer Uhr entwickelt, die nicht nur Schlaf- und Wachphasen regelt, sondern eine Reihe verschiedenster Körperfunktionen steuert. Morgens, kurz vor dem Aufwachen, steigt zum Beispiel die Körpertemperatur an und fällt abends wieder ab. Auch Blutdruck, die Aktivität des Immunsystems und Hormonausschüttung erreichen jeden Tag fast auf die Minute genau ihre Höhe- oder Tiefpunkte. Die zirkadiane Uhr tickt selbst im Schlaf: Alle 90 Minuten wechseln sich Tiefschlaf- und REM-Schlafphasen ab. Allerdings verändert sich der zirkadiane Rhythmus und passt sich der Umwelt an – er reagiert auf Jahreszeiten oder auch auf Ausflüge in andere Zeitzonen – wie sich am Jetlag zeigt.

Der suprachiasmatische Nukleus (SCN) – zwei winzige Zellhaufen, die sich hinter der Nasenwurzel, unmittelbar unterhalb der Kreuzung der Sehnerven befinden –, wurde in den 1970er Jahren entdeckt. Bis heute jedoch bleibt unklar, wie er sich auf die veränderten Lichtverhältnisse so präzise einstellen kann.
21.06.2005

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 21.06.2005

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