Tots hem sentit parlar del nostre rellotge biològic, una espècie de sistema intern de l'organisme humà que regula determinats aspectes del comportament i la fisiologia establint cicles circadiaris. Funciona de la següent manera: el cervell envia senyals al nostre cos perquè alliberi diferents hormones en certs moments del dia.
Per exemple, rep un impuls de l'hormona cortisol que activa l'organisme just abans de despertar-nos. Però encara que sempre que pensem en aquest aspecte ens referim a un rellotge biològic, el cert és que existeix un segon rellotge que és dins de les neurones d'una àrea del nostre cervell, que s'ha de connectar amb el primer, el rellotge biològic central, perquè les hormones s'alliberin de forma eficaç. O el que és el mateix, l'alliberament d'hormones que influeix tant en la nostra salut i el nostre comportament, en realitat depèn de l'activitat interconnectada dels rellotges de diferents neurones.
Així queda de manifest en una nova investigació de la Universitat de Washington publicada a la revista Nature que mostra com l'alliberament diari d'unes hormones anomenades glucocorticoides –que influeixen en el metabolisme i tenen efectes antiinflamatoris i immunodepressors– depèn dels ritmes coordinats del gen del rellotge biològic central i de l'activitat neuronal a les neurones. Ambdós es troben a dues parts de l'hipotàlem, el nucli supraquiasmàtic (SCN) i el nucli paraventricular (PVN).
"El comportament i la fisiologia normals depenen d'un alliberament circadiari de diverses hormones durant gairebé 24 hores", assegura Jeff Jones, director de l'estudi. La clau és que quan s'interromp l'alliberament d'hormones, es poden desencadenar nombroses patologies, des de trastorns afectius com l'ansietat i la depressió a trastorns metabòlics com la diabetis i l'obesitat.
"Volíem entendre com els senyals del rellotge biològic central, situat en una petita àrea del cervell anomenada SCN, són descodificats per la resta del cervell per generar aquests diversos ritmes circadiaris en l'alliberament d'hormones", assegura. Ubicades a l'hipotàlem, les neurones del SCN envien senyals diaris que es descodifiquen a altres parts del cervell que es comuniquen amb les glàndules suprarenals i el sistema endocrí del cos.
Utilitzant un nou enfocament d'enregistrament neuronal, els experts van registrar l'activitat cerebral en ratolins individuals durant fins a dues setmanes alhora. Utilitzant informació sobre l'activitat de repòs diària de cada ratolí i la secreció de corticosterona (el cortisol d'aquests animals), juntament amb l'expressió gènica i l'activitat elèctrica de les neurones específiques als seus cervells, els científics van descobrir un circuit crític entre el nucli supraquiasmàtic i les neurones en el nucli periventricular que produeixen l'hormona que desencadena l'alliberament de glucocorticoides. És a dir, no val que el rellotge biològic central del nucli supraquiasmàtic enviï senyals diaris; el rellotge local de les neurones del nucli periventricular també ha de funcionar correctament per produir ritmes diaris coordinats en l'alliberament d'hormones.