研究人員認(rèn)為,,這一結(jié)果或能解釋冬季出生者容易抑郁的原因。
分組受光照
范德比爾特大學(xué)生物學(xué)家道格拉斯·麥克馬洪帶領(lǐng)研究小組將一群小鼠分為三組,,第一組自出生到斷奶期間接受“夏季光照”,,即16小時光照和8小時黑暗;第二組接受“冬季光照”,,即8小時光照和16小時黑暗,;第三組則是12小時光照和12小時黑暗。
小鼠出生三周斷奶后,,接受新的光照循環(huán),。第一組一半繼續(xù)接受“夏季光照”,另一半轉(zhuǎn)為“冬季光照”,;第二組進(jìn)行同樣分組,;第三組則分成三撥,,一撥維持原樣,一撥轉(zhuǎn)入“冬季光照”,,另一撥轉(zhuǎn)為“夏季光照”,。
28天后,所有小鼠進(jìn)入持續(xù)黑暗環(huán)境,,以消除光照因素對生物鐘的影響,。研究人員以此來判斷小鼠的固有生物鐘。
美國趣味科學(xué)網(wǎng)站5日援引麥克馬洪的話報道:“我們好奇地想知道,,光信號是否影響生物鐘形成,。”
影響生物鐘
結(jié)果發(fā)現(xiàn),影響確實(shí)存在,。在“夏季光照”環(huán)境中出生的小鼠,,無論之后在何種光照環(huán)境中行為一致:從最初認(rèn)識到的黃昏開始跑動,一直持續(xù)10小時,,然后休息14小時,。
而在“冬季光照”中出生的小鼠,生物鐘隨著光照環(huán)境變化而改變,。繼續(xù)享受“冬季光照”的小鼠生物鐘不變,,10小時活躍,14小時休息,;轉(zhuǎn)入“夏季光照”的小鼠活躍時間多出1小時30分,。
小鼠大腦中主管生物鐘的區(qū)域名為“視交叉上核”。所有參與實(shí)驗(yàn)的小鼠已事先經(jīng)過處理,,當(dāng)生物鐘活躍時,,視交叉上核區(qū)域發(fā)綠。
研究人員發(fā)現(xiàn),,小鼠行為與視交叉上核活動一致,。“夏季光照”中出生的小鼠,視交叉上核黃昏時開始活躍,,持續(xù)10小時,,與跑動時間一致。“冬季光 照”中出生并且一直呆在這一環(huán)境中的小鼠,,視交叉上核活躍頂峰為黃昏后1小時,,持續(xù)10小時;“冬季光照”中出生,、斷奶后轉(zhuǎn)入“夏季光照”環(huán)境的小鼠,,生 物鐘活躍頂峰為黃昏前2小時,持續(xù)12小時,。
或影響性格
研究人員在《自然雜志神經(jīng)學(xué)??肪W(wǎng)絡(luò)版5日發(fā)表的論文中寫道,,與“夏季光照”中出生的小鼠相比,“冬季光照”中出生和斷奶的小鼠,,它們的生物鐘日后容易發(fā)生變化,。
研究人員下一步將致力于研究生物鐘在出生后多長時間內(nèi)形成,光照環(huán)境對生物鐘的影響是暫時效果還是永久影響,。
這是首次在哺乳動物身上獲得類似研究結(jié)果,。研究人員認(rèn)為,這或許能夠解釋為何冬季出生的人罹患兩極型抑郁癥,、精神分裂癥和季節(jié)性情緒失調(diào)的幾率較高,。
“我們知道,生物鐘調(diào)節(jié)人類情緒,,”麥克馬洪說,,“如果我們在小鼠身上發(fā)現(xiàn)的銘記機(jī)制適用于人,那么它或許不僅影響數(shù)種行為紊亂,,還對性格有著普遍影響,。”所謂銘記,,是指動物生命早期即起作用的一種學(xué)習(xí)機(jī)能,。(生物谷Bioon.com)
生物谷推薦原文出處:
Nature Neuroscience doi:10.1038/nn.2699
Perinatal photoperiod imprints the circadian clock
Christopher M Ciarleglio,John C Axley,Benjamin R Strauss,Karen L Gamble& Douglas G McMahon
Using real-time gene expression imaging and behavioral analysis, we found that the perinatal photoperiod has lasting effects on the circadian rhythms expressed by clock neurons as well as on mouse behavior, and sets the responsiveness of the biological clock to subsequent changes in photoperiod. These developmental gene × environment interactions tune circadian clock responses to subsequent seasonal photoperiods and may contribute to the influence of season on neurobehavioral disorders in humans.