María de la Paz Fernández, 她于2019年加入学院，担任神经科学和行为学助理教授, 最近发表的一项研究 当代生物学 在昼夜节律钟上，这表明昼夜节律神经元的某些部分并不只服务于输出功能, 如最初所想, 但也充当接收者. 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, 如果任其发展, 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beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜大学进行的，并与美国国立大学的谢弗实验室的研究人员合作发表 纽约市立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beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜学生，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土的模型, 以及生物钟和社会行为之间的联系. 作为一个 暑期研修院 (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“神经科学入门”课程中，为学生提供实际的实践经验，将他们在课堂上学到的知识与他们在实验室中掌握的知识联系起来. (观看下面的视频.)
对于这个 将其分解 Q&A, Fernández讨论了她在beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜实验室发表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的意义.
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, 哪个是大脑的计时中心. 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. beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜在所有动物身上看到的每日觉醒/活动周期是这些不同神经元群共同作用的结果.
动物在明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组断开，beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜可以看到对行为的影响. 这类似于一个管弦乐队，其中一些成员不再听从指挥.
你的研究小组对背内侧端有什么了解?它是如何影响昼夜节律网络和节奏的?
beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜特别关注了一组时钟神经元，小外侧腹侧神经元[s-LN]Vs]. 这些细胞被认为是起搏器, 因为它们在保持网络中其他神经元同步方面起着关键作用. beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜研究了这些神经元的微观解剖学，以了解它们是如何与其他细胞联系在一起的.
beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜知道这些神经元，s-LNVS，发生结构可塑性，在夜间和白天改变形态. 这是我很久以前就发现的, when I was a graduate student; we further explored and built upon this finding in our recent study. 它们的背端, 它们的投影在哪里结束, 早上比晚上更复杂吗, 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，beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜证明了s-LN的背端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背端功能和相对位置进行了一些有趣的观察Vs, 很多人认为这些微观解剖学上的变化, beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜称之为结构可塑性, 主要是一种允许这些时钟神经元与其下游目标进行交流的机制——一种输出途径.
在这里, beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜证明了在没有这些末端的情况下, 经典的行为输出似乎没有受到影响. 然而, 就接收来自其他时钟细胞的信息而言，似乎存在重大后果, 背侧神经元, 这是应对环境温度变化所必需的. 这表明背端在s-LN的输入通路中起作用Vs.
这项工作是与 高级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beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜实验室发表的第一篇论文, 也是我的第一个beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜学生, Ausra Pranevicius, 22岁, 是这篇文章的合著者吗. 在我在beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜建立实验室之前，奥斯拉就和我一起工作了, 帮我把它搬到beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜, 甚至还帮助培训其他学生. 她其实是个艺术家[@aurandomness]. Ausra优秀的图纸展示在整个实验室. 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. 我真的为她感到骄傲.
你的研究结果如何帮助beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜更好地理解环境如何影响人类的昼夜节律和其他代谢过程?
这些发现有助于beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜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启示是，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仍然能够与它们的下游目标通信. 其中一种可能性是，它们释放的神经肽——色素分散因子(PDF)——仍在以某种方式释放，使其能够在正确的时间到达正确的目标.
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beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜理解这些神经元如何同步运作，以控制对beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜身心健康至关重要的过程.
当beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜的昼夜节律与环境中的线索不一致时，beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜将面临什么样的健康风险?
生物钟被认为是作为一种机制进化而来的，它允许生物体适应地球自转导致的每天发生的环境变化. 不同的物种已经进化到在一天的不同时间巩固活动, 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, 在这种情况下，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. 人类最典型的错位案例是倒班工人, 强迫beplay_beplay体育_beplay官网app下载-apple app store排行榜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教授如何用真正的大脑来教学生关于神经系统的知识, 请看下面的视频:
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