María德拉巴斯Fernández, 谁在2019年以神经科学和行为学助理教授的身份加入学院, 最近发表了一项研究 当代生物学 这显示了一些昼夜神经元的片段并不专门负责输出功能, 如最初所想, 但同时也充当接收者. 有了这些知识, 科学家可以更好地解决人类昼夜节律紊乱的问题, 哪一个, 如果不加检查, 会导致炎症并导致与血压和心血管功能相关的健康问题吗, 还有情绪障碍.
这项研究是在黄金城网站|登录入口官网-apple app store进行的，并与哈佛大学谢弗实验室的研究人员合作发表 纽约城市大学研究生中心高级科学研究中心. 作者之一是Fernández的第一个黄金城网站|登录入口官网-apple app store学生，22岁的Ausra Pranevicius.
和她的学生一起工作 神经生物学实验室 在校园，Fernández的研究团队使用 黑腹果蝇 (果蝇)作为研究潜在的攻击行为和领地性的模型, 以及生物钟和社会行为之间的联系. 作为一个 暑期研究所 (SRI)教师导师, Fernández将人类和其他物种的真实大脑整合到她的校园“神经科学导论”课程中，为学生提供实际的实践经验，将他们在课堂上所学到的知识与他们在实验室中手中持有的知识联系起来. (观看下面的视频.)
对于这个 把它分解 Q&A, Fernández讨论了她在黄金城网站|登录入口官网-apple app store实验室的第一篇论文背后的惊人结果，以及与学生一起发表这篇论文意味着什么.
昼夜节律网络神经元是如何运作的?
生物钟神经元网络是 黑腹果蝇 相当于哺乳动物的视交叉上核, 或视交叉上核, 哪一个是大脑的计时中枢. 这些神经元被组织成几个不同的簇，在行为中扮演不同的角色. 例如，有些人在早上更活跃，有些人在晚上更活跃. 黄金城网站|登录入口官网-apple app store在所有动物身上看到的每日清醒/活动周期是这些不同神经元组共同作用的结果.
动物在光照和黑暗循环下表现出正常行为, 这些不同的神经元群必须能够同步行动. 如果其中一些神经元与其他神经元组断开连接，黄金城网站|登录入口官网-apple app store可以看到对行为的影响. 这就像一个管弦乐队，一些成员不再跟随指挥.
你的研究团队对背内侧末端有什么了解，它是如何影响昼夜节律网络和节奏的?
黄金城网站|登录入口官网-apple app store特别关注一组时钟神经元，小的侧腹侧神经元[s-LN]Vs]. 这些细胞被认为是心脏起搏器, 因为它们在保持网络中的其他神经元同步方面起着关键作用. 黄金城网站|登录入口官网-apple app store研究了这些神经元的微观解剖结构，以了解它们是如何与其他细胞连接的.
黄金城网站|登录入口官网-apple app store知道这些神经元，s-LNVS，具有结构可塑性，在昼夜之间改变其形态. 这是我很久以前发现的, when I was a graduate student; we further explored and built upon this finding in our recent study. 它们的背端, 他们的投影在哪里结束, 早晨比晚上更复杂吗, 即使在没有环境条件的情况下，这种形态上的节奏仍然存在. 在本文中，黄金城网站|登录入口官网-apple app store展示了s-LN的背侧末端VS在接收来自时钟网络中其他神经元簇的信息方面起着关键作用.
为什么结果令人惊讶?
由于不同实验室对s-LN背侧末端的功能和相对位置进行了一些有趣的观察Vs, 许多人相信显微解剖学的这些变化, 黄金城网站|登录入口官网-apple app store称之为结构可塑性, 主要是一种机制，允许这些时钟神经元与它们的下游目标进行通信-输出通路.
在这里, 黄金城网站|登录入口官网-apple app store证明了在没有端点的情况下, 经典的行为输出似乎没有受到影响. 然而, 在从其他时钟细胞接收信息方面，似乎有重大的后果, 背侧神经元, 这是对环境温度变化做出反应所必需的. 这表明背侧末梢在s-LN的输入通路中起作用Vs.
这项工作是与 先进科学研究中心的谢弗实验室 (ASRC)，是几年合作的结果. 这是我在黄金城网站|登录入口官网-apple app store实验室的第一篇论文, 我的第一个黄金城网站|登录入口官网-apple app store学生, Ausra Pranevicius ' 22, 是本文的作者之一吗. 在我在黄金城网站|登录入口官网-apple app store开始我的实验室之前，奥斯拉和我一起工作, 帮我把它搬到黄金城网站|登录入口官网-apple app store, 甚至还帮助训练其他学生. 她其实是个艺术家[@aurandomness]. Ausra的优秀画作在实验室随处可见. I think the attention to detail that makes her so talented at drawing also helps in her research; she often “sees” things that nobody else sees. 她的数据质量令人印象深刻. 我真为她感到骄傲.
您的研究结果如何帮助黄金城网站|登录入口官网-apple app store更好地理解环境是如何影响人体昼夜节律和其他代谢过程的?
这些发现帮助黄金城网站|登录入口官网-apple app store理解生物钟神经元网络的不同组成部分相互连接的机制. 这项研究的一个有趣的含义是，非突触传递在昼夜节律网络的连通性中所起的作用. 在没有终端的情况下，行为输出似乎不受影响，这表明s-LNVS仍然能够与下游目标进行通信. 其中一种可能性是，它们释放的神经肽——色素分散因子(PDF)——仍在以一种允许它在正确的时间到达正确的目标的方式释放.
生物钟影响着生理和行为的多个方面, 从基因表达到新陈代谢再到睡眠-觉醒周期. 了解生物钟网络的不同组成部分相互连接的机制，有助于黄金城网站|登录入口官网-apple app store理解这些神经元如何同步运作，以控制对黄金城网站|登录入口官网-apple app store身心健康至关重要的过程.
当黄金城网站|登录入口官网-apple app store的昼夜节律与环境中的线索不一致时，黄金城网站|登录入口官网-apple app store会面临多大的健康风险?
生物钟被认为是进化成一种机制，使生物能够适应由于地球自转而每天发生的环境变化. 不同的物种已经进化到将它们的活动集中在一天中的不同时间, 准备好寻找资源, 比如食物或潜在的伴侣, 代表优势.
从健康的角度来看, 近年来, 越来越多的研究表明昼夜节律失调, 个体与环境不同步, 对血压有负面影响吗, 炎症, 心血管功能, 以及情绪障碍. 人类错位最经典的例子是轮班工人, 强迫黄金城网站|登录入口官网-apple app store的身体遵守这样的时间表对健康的不利影响是众所周知的.
看看Fernández教授如何使用真正的大脑来教授学生有关神经系统的知识, 观看下面的视频:
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