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Influência no relógio interno: luz intensa deixa você com sono

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A intensidade do sono aumenta com o aumento da intensidade da luz solar

Para muitas pessoas, a falta de luz nos meses de inverno as deixa cansadas e sem energia. No entanto, certos insetos ficam sonolentos quando a luz do sol é particularmente intensa. Os pesquisadores descobriram isso agora.

Efeitos de diferentes intensidades de luz no ritmo dia-noite

Os especialistas em saúde geralmente aconselham a prestar atenção à luz suficiente; caso contrário, a fadiga o alcançará rapidamente. Por outro lado, no caso de certos insetos, a intensidade do sono aumenta com o aumento da intensidade da luz solar, o intervalo para o almoço se estende e a retomada da atividade muda para a noite. Esta é a conclusão alcançada por pesquisadores da Alemanha e dos EUA que investigaram os efeitos de diferentes intensidades de luz no ritmo diurno e noturno da mosca da fruta Drosophila.

Relógio interno sincronizado

"Pudemos mostrar que a luz de baixa, média e alta intensidade usa maneiras diferentes e específicas de sincronizar o relógio interno no cérebro da mosca com o dia de 24 horas", explicou o Prof. Dr. Charlotte Helfrich-Förster, da Universidade Julius Maximilians de Würzburg (JMU), em uma comunicação.

Juntamente com seu ex-aluno de doutorado, Dr. Matthias Schlichting, que agora está pesquisando no laboratório do Prêmio Nobel de Fisiologia de 2017, Michael Rosbash, na Brandeis University em Waltham, Massachusetts (EUA), liderou o estudo.

Os resultados da equipe foram publicados na edição atual do The Journal of Neuroscience.

Atraso no início das atividades noturnas habituais

Os experimentos mostram que luz de alta intensidade influencia claramente o padrão de comportamento das moscas da fruta. O que foi particularmente impressionante foi uma "sesta" significativamente mais longa da mosca da fruta em média cerca de uma hora, mas pelo menos em 30 minutos.

Isso foi acompanhado por um início tardio das atividades noturnas habituais, que as moscas geralmente levavam até uma ou duas horas atrasadas.

Os pesquisadores também foram capazes de identificar os responsáveis ​​por essas mudanças comportamentais no nível molecular: fotorreceptores especiais fora da retina, conhecidos sob os nomes Hofbauer-Buchner-ugugin ou ilhós HB.

Esses "olhos adicionais" microscópicos - cada um deles consiste em apenas quatro células sensoriais - são conhecidos apenas há 30 anos. Eles foram descobertos em 1989 pelos biólogos de Würzburg, Alois Hofbauer e Erich Buchner.

A sesta das moscas é intensificada por altas intensidades de luz

"Pudemos mostrar pela primeira vez que os olhos de Hofbauer-Buchner reagem a altas intensidades de luz e fortalecem a sesta das moscas", disse Helfrich-Förster.

O caminho de sinalização que eles seguem é multiestágio: os ilhós do HB atuam em um subconjunto dos neurônios do relógio por meio de receptores específicos de acetilcolina, o que aumenta seus níveis de cálcio.

Como conseqüência, os neurônios na parte traseira do cérebro da mosca liberam um neuropeptídeo especial - o "fator de dispersão de pigmento" (PDF).

O PDF influencia a atividade de outros neurônios do relógio, que regulam a expressão da sesta e controlam o início da atividade noturna.

Segundo os cientistas, essa reação à forte incidência de luz na mosca da fruta faz sentido.

"Este é um mecanismo essencial para evitar luz forte e possivelmente prejudicial na hora do almoço", disse o neurobiólogo.

Afinal, altas intensidades de luz andam de mãos dadas com os dias quentes de verão, o que pode ser particularmente perigoso para os insetos - por um lado, porque eles podem secar rapidamente, por outro, porque são mais facilmente descobertos por seus predadores à luz do dia.

Estruturas comparáveis ​​em humanos

Para descartar a possibilidade de que não seja a luz intensa, mas possivelmente o desenvolvimento de calor associado que desencadeia o cochilo prolongado, os pesquisadores também realizaram seus experimentos para verificar moscas especiais geneticamente modificadas.

O relógio interno não reage mais às mudanças de temperatura, mas as moscas ainda mostram o comportamento alterado. Isso sugere que a entrada de luz é responsável pela soneca prolongada e pela atividade no final da noite.

Segundo os autores, os resultados de seu estudo mostram "paralelos surpreendentes com os mecanismos de mamíferos".

Os mamíferos - e os humanos, por sinal - também possuem fotorreceptores especializados que percebem luz forte e transmitem seus sinais diretamente para o relógio interno em uma área especial do diencéfalo (hipotálamo).

Não se sabe se a sua ativação também leva a um prolongamento da sesta em humanos. No entanto, os cientistas consideram isso inteiramente possível. (de Anúncios)

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