השעון המעורר שבמוח - ב'

כזכור (וכמוסבר בטור הקודם), מנגנון הפעולה הגופני שגורם לגוף שלנו להבין מתי יום ומתי לילה – המחזור הצירקדי, שאורך כ-24 שעות ועובר למעשה אדפטציה מסוימת לסביבה, נחשב לאחד ממנגנוני השעון הביולוגי הנמצא אצל בני האדם ובעלי החיים, ואפילו אצל צמחים. המנגנונים אמנם ביולוגיים, אך ישנה השפעה מסוימת עליהם הנובעת ממקצב היממה. איך בדיוק הוא עובד?

באותו הקשר הוזכרה תופעת ה"ג'ט לג" (בעברית "יעפת"), המתרחשת בעת שינוי דרסטי במחזור הצירקדי, שנובע ממעברים בין מדינות בעולם ביניהן הפרשי השעות מרובים. ניסויים שונים על בעלי חיים הראו שההתאמה למקצב היממה החדש נעשית באופן הדרגתי ובהישענות על גורם חיצוני הנקרא "גורם מתרגל", בזכותו בעל החיים "יבין" גופנית את שעות היממה לאחר השינוי שהתרחש. אם בתנאים טבעיים זה קורה לפי שעות האור, במעבדה ובה תאורה שדולקת לאורך כל היממה, בעלי החיים הסתמכו על "גורמים מתרגלים" כמו טמפרטורה וזמינות מזון. למשל, קיבלו מזון רק בשעות היום הבינו שאם שלא קיבלו מזון זמן רב, הגיע הלילה.

בגופם של בני האדם ובעלי החיים, המנגנון מופיע ברקמה ספציפית שתפקידה קציבת זמן עצמאית והתאמה למקצב היממתי תוך יכולת השפעה על שאר הרקמות והמנגנונים בגוף. אצל עופות וזוחלים, המנגנון נמצא בבלוטת האצטרובל

אצל יונקים התגלה בשנות ה-1960, כי הוא נמצא בהיפותלמוס שבמוח, בחלק המזוהה כקשור ישירות לוויסות השינה בגוף. מחקר נוסף מאותה תקופה גילה שמסלול העצבים מהרשתית ועד ההיפותלמוס הוא האחראי לסנכרון הגוף עם מקצב היממה הסביבתי, כאשר בדרכו הוא מגיע לגרעין הסופרה-כיאזמטי הנמצא במוח, שהוכח כקוצב יממתי במחקרים נוספים.

הוכח באותם מחקרים כי פגיעה בגרעין הסופר-כיאזמטי תגרום לאיבוד מוחלט של המחזור היממתי, בניסוי בו הושתל במוחו של אוגר מזן בעל מחזור יממתי של 20 שעות בלבד, גרעין של אוגר מזן אחר בעל מחזור יממתי קלאסי של כ-24 שעות, בו האוגר שעבר השתלה אימץ דפוסים של מקצב בן 24 שעות. הוצאת הגרעין והחזקתו בתרבית מאפשרת למידה של המחזור היממתי של אותה חיה לאורך תקופה, ומסתבר שאצל בעלי חיים יומיים ובעלי חיים ליליים הוא עובד באותה צורה, אך שאר הגוף מחליט באילו שעות להיות ערים ובאילו לישון.

איך מתפקדת מערכת זו אצל בני האדם לאורך חייהם ומה הקשר לאיכות השינה? על כך ויותר, ארחיב בשבוע הבא.

בינתיים, לילה טוב ובמקצב טבעי.