Núcleo supraquiasmático: localização, funções, alterações

O núcleo supraquiasmático é um centro cerebral cuja função é ser nosso relógio interno, controlando os ritmos circadianos. É responsável por gerar ciclos de sono e vigília próximos de 24 horas. Consiste em 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 organismo no ciclo de 24 horas. Para fazer isso, ele usa aproximadamente 20.000 neurônios. Essa estrutura interage com muitas outras regiões do cérebro.

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Mesmo sem sinais externos de tempo, esses ritmos biológicos são mantidos. No entanto, a luz solar e outros estímulos ambientais influenciam a manutenção desse ciclo de 24 horas. Ou seja, a luz precisa reiniciar o relógio interno todas as manhãs para que o organismo permaneça sincronizado com o mundo exterior.

Pesquisas realizadas com neurônios individuais do núcleo supraquiasmático mostram que cada um deles é um relógio funcional. Eles são sincronizados com a atividade de suas células vizinhas.

Verificou-se, em muitos experimentos, que as flutuações no 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 e vigília tornaram-se completamente desorganizados.

Parece que esse mecanismo não é apenas endógeno, mas também tem uma origem genética. Esses ritmos são ativados com a atividade cíclica de certos genes. Especificamente, a atividade circadiana é um reflexo de um padrão rítmico da expressão genética essencial. Estes são conhecidos como “genes do relógio”.

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Localização

O núcleo supraquiasmático está localizado na base do cérebro, próximo ao hipotálamo. Seu nome se deve ao 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.

Este núcleo está em um local estratégico para poder receber sinais dos nervos ópticos, indicando a intensidade da luz que está entrando na retina.

Funções

Os seres vivos têm se adaptado ao ambiente existente para manter a sobrevivência das espécies. Pare com isso, eles desenvolveram dois estados fundamentais de comportamento: atividade e comportamento adaptativos e descanso.

Nos mamíferos, esses estados são identificados como vigília e sono. Isso acontece em ciclos precisos de 24 horas que evoluíram como uma adaptação ao ciclo solar de luz e escuridão.

Atualmente, sabe-se que esses ritmos circadianos são encontrados nas células de todo o corpo. O núcleo supraquiasmático é o marcapasso circadiano que controla o tempo de descanso, a atividade, a temperatura corporal, a fome e a secreção hormonal. Para isso, coordena com outras regiões do cérebro e outros tecidos corporais.

Com a exposição à luz, o núcleo supraquiasmático indica que é hora de acordar. Aumenta a temperatura do corpo e aumenta a produção de hormônios como o cortisol.

Além disso, atrasa 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 a noite toda 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, à medida que a noite cai, os potenciais de ação diminuem sua frequência.

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A parte dorsomedial desse núcleo é a responsável por ciclos endógenos de 24 horas. Ou seja, podemos manter nossos ritmos circadianos, apesar de permanecermos no escuro.

Operação

Quando a luz ambiente atinge a retina, ativa células fotossensíveis chamadas células ganglionares. Essas células convertem as partículas de luz (fótons) em sinais elétricos. Os neurônios da retina enviam esses sinais através dos nervos ópticos.

Esses nervos se cruzam formando o quiasma óptico. Posteriormente, a informação visual atinge a parte de trás do cérebro, chamada lobo occipital. Lá é processado na forma de imagens que percebemos conscientemente.

No entanto, existe um grupo de neurônios que saem do quiasma óptico e atingem o 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 expandem através dos diferentes órgãos-alvo do corpo, através de diferentes sinais neuronais e através da circulação da melatonina.

O núcleo supraquiasmático regula a secreção de melatonina da 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 de marcar o relógio a cada hora do dia e o calendário, indicando a hora do ano para todos os tecidos do corpo.

Verificou-se que as alterações da melatonina estão relacionadas a distúrbios do sono do envelhecimento, doença de Alzheimer e outras doenças neurodegenerativas. De fato, parece ter efeitos antioxidantes, protegendo nossos neurônios.

Alterações do núcleo supraquiasmático

A atividade do núcleo supraquiasmático pode ser alterada em diferentes estágios da vida. Por exemplo, em adolescentes, os níveis de melatonina aumentam mais tarde do que na maioria das crianças e adultos. Portanto, eles podem ter dificuldade em dormir cedo.

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Por outro lado, em idosos, há mais despertares durante a noite, pois a liberação de melatonina é alterada à medida que avançamos com a idade.

O funcionamento do núcleo supraquiasmático pode ser desregulado por fatores externos. É o que acontece com o jet lag ou se não mantemos uma rotina diária e forçamos o corpo a ficar acordado à noite.

É importante ressaltar que em doenças neurodegenerativas como a doença de Alzheimer, os ritmos circadianos são alterados devido à perda progressiva de neurônios no núcleo supraquiasmático.

Referências

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