Исследователи, работавшие с мозгом овец в разные времена года, выявили кластер, состоящий из тысяч клеток, которые могут пребывать в зимнем или летнем состоянии.
При увеличении солнечного дня больше клеток переключаются в летний режим, и наоборот, при сокращении дня они переходят в зимнее состояние.
Эти сезонные часы служат важным механизмом для контроля у животных таких функций, как размножение или зимняя спячка, а у людей могут отвечать за активизацию иммунной системы.
Исследование опубликовано в журнале Current Biology.
Встроенный календарь
Кластер, состоящий из примерно 17 тыс. "календарных клеток", был обнаружен в гипофизе, который располагается в основании мозга и выбрасывает в кровь гормоны, контролирующие различные процессы в организме.
По словам ученых, у этих клеток имеется бинарная система наподобие компьютерной, и они могут пребывать в двух состояниях, то есть производить или "зимние" вещества, или "летние".
При этом пропорция этих календарных клеток, пребывающих в том или ином состоянии, меняется на протяжении года в зависимости от сезона.
"Похоже, что в короткий промежуток времени, в середине зимы или середине лета, все эти клетки пребывают в одном из этих двух состояний", - пояснил в интервью Би-би-си профессор Манчестерского университета Эндрю Лаудон.
При этом остается неясным, как организм понимает, что наступает осень или весна, если часть календарных клеток пребывает в летнем, а часть – в зимнем режиме.
Эти сезонные часы называют еще цирканнуальным ритмом, который в принципе похож на циркадный, или дневной, ритм, позволяющий организму бодрствовать днем и спать ночью.
Годовой ритм отвечает за такие явления, как миграция, брачный период или спячка у животных. И дневной, и годовой ритмы зависят от количества дневного света.
Зимой, когда световой день короче, организм производит больше гормона сна – мелатонина.
"Мы уже давно выяснили, что мелатонин играет важную роль в длительных ритмах, но как именно и где он работает, оставалось загадкой, - говорит профессор Лаудон.
"Сезонные часы, обнаруженные у овец, скорее всего имеются у всех позвоночных, - вторит коллеге профессор Дэйв Берт из Эдинбургского университета. – Следующий шаг – это понять, как наши календарные клетки фиксируют смену времен года".
Хотя у людей нет брачного сезона как такового и мы не впадаем в спячку, определенные признаки влияния на нас времен года все же имеются.
Так, в ходе проведенного ранее Кембриджским университетом исследования выяснилось, что при наступлении холодов гены, отвечающие за иммунитет, активизируются.
Но это тоже палка о двух концах: помогая бороться с зимними вирусами, они заодно могут привести к обострению артрита.
Джеймс Галлахер