La llum que rebem diàriament canvia les nostres neurones

Tot i que se sap que els canvis estacionals en la quantitat de llum que rebem poden tenir un impacte significatiu a nivell emocional, ara els científics han pogut observar aquests efectes en les mateixes neurones. En un nou estudi, els investigadors van aconseguir demostrar que les neurones es coordinen entre elles per adaptar-se a diferents longituds de llum al llarg del dia, amb canvis tant a les cèl·lules individuals com a la xarxa en el seu conjunt.

Una investigació realitzada a la Universitat de Califòrnia a San Diego, als Estats Units, ha comprovat que les neurones del rellotge intern del nostre cervell, denominat nucli supraquiasmàtic (SCN), reaccionen als canvis en la llum ambiental modificant la seva activitat individual i la que mantenen les xarxes neuronals en aquesta àrea. El descobriment brinda nova informació sobre el paper dels canvis estacionals de la llum en els processos cerebrals.

D’acord amb una nota de premsa, habitualment es relaciona l’impacte de la variació de la llum en diferents hores del dia o diferents estacions de l’any amb conseqüències de caràcter emocional, com per exemple el trastorn afectiu estacional (SAD). Però la nova investigació, publicada recentment a la revista ‘Science Advances’, mostra que aquests impactes també es concreten sobre les pròpies neurones, que canvien substancialment el seu comportament. 

Un rellotge afectat per la llum

El nucli supraquiasmàtic o SCN controla el moment diari de l’alliberament d’hormones. Situades a l’hipotàlem, just a sobre del lloc on es creuen els nervis òptics, les neurones de l’SCN envien senyals contínuament que es descodifiquen en altres àrees del cervell. Això genera una comunicació directa amb les glàndules suprarenals i el sistema endocrí del cos: per això es diu que aquest «rellotge mestre» ubicat al cervell controla els ritmes de gran part de les estructures corporals. 

En el seu estudi, els científics liderats per Davide Dulcis van descriure que els canvis estacionals en la durada del dia, denominats fotoperíodes en funció de les variacions en la intensitat de la llum rebuda, afecten nombroses funcions fisiològiques. Pel que sembla, l’eix nucli supraquiasmàtic (SCN) – nucli paraventricular (PVN) juga un paper clau en el processament de la informació relacionada amb els fotoperíodes. 

Plasticitat neuronal i canvis en el comportament

Per exemple, s’han observat variacions estacionals en l’expressió de neurotransmissors SCN i PVN en humans i models animals. Tot i així, de moment es desconeixen els mecanismes moleculars pels quals la xarxa SCN-PVN respon a un fotoperíode alterat. En aquest punt es va centrar precisament el nou esforç d’investigació dels especialistes: van aconseguir demostrar en ratolins que les neurones relacionades amb aquests nuclis mostren plasticitat i canvis en la seva activitat induïts pel fotoperíode o variació en la intensitat de la llum. 

Notícies relacionades

Un «còctel antienvelliment» allarga un 30% la vida en rosegadors

Serà possible viatjar a Mart en només 45 dies

És més: van advertir que les neurones alteren l’activitat de la xarxa en el seu conjunt, en resposta a cada fotoperíode en particular. En el mateix sentit, van comprovar que la manipulació de les neurones és suficient per induir el canvi als neurotransmissors i a les xarxes neuronals, afectant funcions bàsiques com l’activitat locomotora. En conseqüència, la gran aportació d’aquest estudi és la troballa d’adaptacions moleculars no identificades prèviament en la xarxa SCN-PVN en resposta als canvis estacionals de la llum. 

En altres paraules, els científics nord-americans han confirmat que les neurones de la xarxa SCN-PVN compleixen un paper transcendental en l’ajust de la funció hipotalàmica a la durada del dia a través d’un canvi coordinat en els neurotransmissors i les múltiples sinapsis implicades que afecta directament el comportament. A més, van verificar que aquestes reaccions es poden manipular químicament, un descobriment que obre el camí de noves teràpies relacionades amb diferents trastorns emocionals i cognitius.