一天长度的变化如何改变大脑和随后的行为
光线的季节性变化 - 夏季较长的日子，冬季较短 - 长期以来一直与人类行为相关，从而影响从睡眠和饮食方式到大脑和荷尔蒙活动的一切。季节性情感障碍（SAD）是一个很好的例子：一种与自然阳光接触减少有关的一种抑郁症，通常在冬季发生，而当白天最短时，通常会在较高的纬度上发生。
明亮的光疗法已证明是治疗悲伤的有效疗法，以及诸如非季节性重大抑郁症，疾病，产后抑郁症和躁郁症但是，但是，白天长度和光线暴露的季节性变化如何影响和改变细胞和电路水平的大脑，这在很大程度上使科学家陷入了黑暗之中。
在一项新研究中，出版于2022年9月2日科学进步，加州大学圣地亚哥大学医学院的研究人员使用了鼠标模型阐明一个过程，其中影响神经递质的神经元转换以响应日长度刺激，从而触发相关行为改变。
这项工作由高级研究作者Davide Dulcis博士领导，圣地亚哥分校医学院精神病学系副教授，圣地亚哥加州大学圣地亚哥分校的圆形生物学中心成员。
塞在人脑的下丘脑内是一个小结构肌核上核（SCN），每个神经元大约由20,000个神经元组成。（人脑的平均含有大约860亿个神经元和另外850亿个非神经细胞。）
SCN是人体的计时员，调节大多数昼夜节律 - 遵循24小时周期的身体，精神和行为变化，并影响从新陈代谢和体温到释放激素的一切。SCN基于视网膜中专门的光敏细胞的输入来运行，这些输入将光线和日长的变化传达给我们的身体。
在新的研究中，杜尔西斯及其同事描述了SCN神经元如何相互协调以适应不同的日光长度，在细胞和网络水平上发生变化。具体而言，他们发现在小鼠的大脑与人类相似的小鼠中，神经元在混合和关键神经递质的表达中发生了变化，从而改变了大脑活动和随后的每日行为。
还显示出光暴露的季节性变化会改变室室核（PVN）中表达神经递质神经元的数量，这是大脑的一个区域，在控制压力，代谢，生长，生殖，免疫，免疫功能和其他自治功能中起着重要作用。
“这项研究中最令人印象深刻的新发现是，我们发现了如何人为地操纵特定SCN神经元的活性并成功诱导下丘脑PVN网络中的多巴胺表达，” Dulcis说。
“我们揭示了SCN-PVN网络的新型分子适应一天长度在调整下丘脑功能和日常行为时。情绪和光疗的影响。”
作者建议他们的发现提供了一种新颖的机制，解释了如何脑适应光暴露的季节性变化。并且由于适应性发生在SCN中的神经元内，因此后者代表了与光暴露中季节性变化有关的疾病的新疗法的有希望的靶标。
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