O núcleo supraquiasmático é um centro cerebral cuja função é ser nosso relógio interno, controlando os ritmos circadianos. É responsável por gerar os ciclos de sono e vigília próximos às 24 horas. É composto por duas pequenas estruturas cerebrais compostas por neurônios que regulam os ritmos biológicos. Essas estruturas têm o formato de asas e são do tamanho da ponta de um lápis; Eles estão localizados na parte anterior do hipotálamo.
O núcleo supraquiasmático desencadeia uma série de eventos neuronais e hormonais para controlar diferentes funções do corpo no ciclo de 24 horas. Para fazer isso, ele usa cerca de 20.000 neurônios. Essa estrutura interage com muitas outras regiões do cérebro.
Mesmo sem sinais meteorológicos externos, esses ritmos biológicos são mantidos. No entanto, a luz solar e outros estímulos ambientais influenciam na manutenção deste ciclo de 24 horas. Em outras palavras, a luz precisa acertar o relógio interno todas as manhãs para que o corpo permaneça em sincronia com o mundo externo.
As investigações realizadas com neurônios individuais do núcleo supraquiasmático mostram que cada um deles é um relógio funcional. Estes são sincronizados com a atividade de suas células vizinhas.
Foi descoberto, em muitos experimentos, que as flutuações do ciclo circadiano humano são mantidas mesmo quando estamos isolados da luz do dia.
Por outro lado, em experimentos com roedores nos quais os núcleos supraquiasmáticos foram destruídos, seus ciclos de sono-vigília tornaram-se totalmente desorganizados.
Parece que esse mecanismo não é apenas endógeno, mas também de origem genética. Esses ritmos são ativados pela atividade cíclica de certos genes. Especificamente, a atividade circadiana é um reflexo de um padrão rítmico de expressão de genes essenciais. Eles são conhecidos como "genes do relógio".
Localização
O núcleo supraquiasmático está localizado na base do cérebro, próximo ao hipotálamo. Seu nome vem do fato de estar localizado acima do quiasma óptico, onde os nervos ópticos se cruzam. Eles estão localizados bilateralmente em cada lado do terceiro ventrículo cerebral.
Esse núcleo fica em um local estratégico para poder receber sinais dos nervos ópticos, indicando a intensidade da luz que está entrando na retina.
Recursos
Os seres vivos se adaptaram ao meio ambiente existente com o objetivo de manter a sobrevivência da espécie. Para isso, desenvolveram dois estados fundamentais de comportamento: atividade e comportamento adaptativo e repouso.
Nos mamíferos, esses estados são identificados como vigília e sono. Eles acontecem em ciclos precisos de 24 horas que evoluíram como uma adaptação ao ciclo solar de luz e escuridão.
Esses ritmos circadianos são agora conhecidos por serem encontrados em células de todo o corpo. O núcleo supraquiasmático é o marca-passo circadiano que controla os tempos de repouso, atividade, temperatura corporal, fome e secreção hormonal. Para fazer isso, ele se coordena com outras regiões do cérebro e outros tecidos do corpo.
Com a exposição à luz, o núcleo supraquiasmático nos diz que é hora de estarmos acordados. Ele aumenta a temperatura corporal e aumenta a produção de hormônios como o cortisol.
Além disso, retarda a liberação de hormônios como a melatonina, cujo aumento está relacionado ao início do sono e geralmente ocorre quando percebemos que o ambiente está escuro. Esses níveis permanecem elevados durante a noite para que possamos dormir adequadamente.
Os neurônios emitem potenciais de ação em ritmos de 24 horas. Especificamente, ao meio-dia, a velocidade de disparo dos neurônios atinge um nível máximo. No entanto, com o cair da noite, os potenciais de ação diminuem em frequência.
Acredita-se que a parte dorsomedial desse núcleo seja responsável pelos ciclos endógenos de 24 horas. Ou seja, podemos manter nossos ritmos circadianos apesar de permanecer no escuro.
Funcionamento
Quando a luz ambiente atinge a retina, ela ativa células fotossensíveis chamadas células ganglionares. Essas células convertem partículas de luz (fótons) em sinais elétricos. Os neurônios da retina enviam esses sinais através dos nervos ópticos.
Esses nervos se cruzam para formar o quiasma óptico. Mais tarde, a informação visual chega à parte posterior do cérebro, chamada de lobo occipital. Lá ele é processado na forma de imagens que percebemos conscientemente.
Porém, existe um grupo de neurônios que saem do quiasma óptico e chegam ao núcleo supraquiasmático para exercer as funções cíclicas do organismo. Assim, esse núcleo decide ativar ou inibir a glândula pineal para secretar diferentes hormônios. Entre eles, a melatonina.
As influências circadianas dos neurônios no núcleo supraquiasmático se espalham pelos diferentes órgãos-alvo do corpo por diferentes sinais neuronais e pela circulação da melatonina.
O núcleo supraquiasmático regula a secreção de melatonina pela glândula pineal de acordo com a luz e a escuridão do ambiente. A melatonina é uma substância que controla o sono e outras atividades cíclicas do corpo.
A melatonina tem a função tanto de relógio que marca cada hora do dia, quanto de calendário que indica a época do ano para todos os tecidos do corpo.
Descobriu-se que os distúrbios da melatonina estão associados a distúrbios do sono relacionados ao envelhecimento, doença de Alzheimer e outras doenças neurodegenerativas. Na verdade, parece ter efeitos antioxidantes, protegendo nossos neurônios.
Alterações do núcleo supraquiasmático
A atividade do núcleo supraquiasmático pode ser alterada em diferentes fases da vida. Por exemplo, em adolescentes, os níveis de melatonina aumentam mais tarde do que na maioria das crianças e adultos. Por causa disso, eles podem ter dificuldade em dormir cedo.
Por outro lado, nos idosos, há mais despertares durante a noite, pois a liberação de melatonina é alterada com o avançar da idade.
O funcionamento do núcleo supraquiasmático pode ser desregulado por fatores externos. É o que acontece com o jet lag ou se não mantivermos uma rotina diária e forçarmos nosso corpo a ficar acordado à noite.
É importante observar que, em doenças neurodegenerativas como o Alzheimer, os ritmos circadianos são alterados devido à perda progressiva de neurônios no núcleo supraquiasmático.
Referências
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