Núcleo Supraciasmático: Localização, Funções e Alterações
O núcleo supraquiasmático (NSQ) é composto por duas pequenas estruturas cerebrais (uma em cada hemisfério cerebral) compostas por neurônios que regulam os ritmos biológicos.
Essas estruturas têm a forma de asas e são do tamanho da ponta de um lápis. Eles estão localizados na parte anterior do hipotálamo.
O núcleo supraquiasmático é caracterizado por ser nosso relógio interno, controlando nossos ritmos circadianos. É responsável por gerar os ciclos de sono e vigília perto de 24 horas.
Isso desencadeia uma série de eventos neuronais e hormonais para controlar diferentes funções do organismo no ciclo de 24 horas. Para isso, utiliza aproximadamente 20.000 neurônios. Essa estrutura interage com muitas outras regiões do cérebro.
Mesmo sem sinais meteorológicos externos, esses ritmos biológicos são mantidos. No entanto, a luz solar e outros estímulos ambientais influenciam a manutenção deste ciclo de 24 horas. Ou seja, a luz tem que reajustar o relógio interno todas as manhãs para que o organismo permaneça em sincronia com o mundo exterior.
As investigações realizadas com neurônios individuais do núcleo supraquiasmático mostram que cada um deles é um relógio funcional. Estes são sincronizados com a atividade de suas células vizinhas.
Descobriu-se, em muitos experimentos, que as flutuações do ciclo circadiano humano são mantidas mesmo quando estamos isolados da luz do dia.
Por outro lado, em experimentos com roedores nos quais os núcleos supraquiasmáticos foram destruídos, seus ciclos de sono e vigília tornaram-se totalmente desorganizados.
Parece que este mecanismo não é apenas endógeno, mas também tem uma origem genética. Esses ritmos são ativados pela atividade cíclica de certos genes. Em particular, a atividade circadiana é um reflexo de um padrão rítmico de expressão de genes essenciais. Estes são conhecidos como "genes do relógio".
Localização
O núcleo supraquiasmático está localizado na base do cérebro, próximo ao hipotálamo. Seu nome é porque está localizado no topo do quiasma óptico, onde os nervos ópticos se cruzam. Eles estão localizados bilateralmente em cada lado do terceiro ventrículo cerebral.
Esse núcleo está em um lugar estratégico para receber sinais dos nervos ópticos, indicando a intensidade da luz que entra na retina.
Funções
Os seres vivos têm se adaptado ao ambiente existente com o objetivo de manter a sobrevivência da espécie. Para isso, eles vêm desenvolvendo dois estados fundamentais de comportamento: atividade e comportamento adaptativo e descanso.
Nos mamíferos, esses estados são identificados como a vigília e o sono. Isso acontece em ciclos precisos de 24 horas que evoluíram como uma adaptação ao ciclo solar de luz e escuridão.
Sabe-se agora que esses ritmos circadianos são encontrados nas células de todo o corpo. O núcleo supraquiasmático é o marcapasso circadiano que controla os tempos de repouso, atividade, temperatura corporal, fome e secreção hormonal. Para este propósito, coordena com outras regiões do cérebro e outros tecidos do corpo.
Com a exposição à luz, o núcleo supraquiasmático nos diz que é hora de estar acordado. Ele aumenta a temperatura corporal e aumenta a produção de hormônios como o cortisol.
Além disso, retarda a liberação de hormônios como a melatonina, cujo aumento está relacionado ao início do sono e geralmente ocorre quando percebemos que o ambiente é escuro. Esses níveis permanecem altos a noite toda, para que possamos dormir adequadamente.
Neurônios emitem potenciais de ação em ritmos de 24 horas. Especificamente, ao meio-dia, a taxa de disparo dos neurônios atinge um nível máximo. No entanto, quando a noite cai, os potenciais de ação diminuem sua frequência.
A parte dorso-medial deste núcleo é a que se pensa ser responsável por ciclos endógenos de 24 horas. Ou seja, podemos manter nossos ritmos circadianos, apesar de nos manter no escuro.
Como funciona o núcleo supraquiasmático?
Quando a luz ambiente atinge a retina, ela ativa as células fotossensíveis chamadas células ganglionares. Essas células convertem partículas de luz (fótons) em sinais elétricos. Os neurônios da retina enviam esses sinais pelos nervos ópticos.
Esses nervos se formam cruzando o quiasma óptico. Mais tarde, a informação visual chega à parte de trás do cérebro, chamada de lobo occipital. Lá, ele é processado na forma de imagens que percebemos conscientemente.
No entanto, existe um grupo de neurônios que saem do quiasma óptico e atingem o núcleo supraquiasmático para exercer as funções cíclicas do organismo. Assim, este núcleo decide ativar ou inibir a glândula pineal para que ela secreta hormônios diferentes. Entre eles, a melatonina.
As influências circadianas dos neurônios do núcleo supraquiasmático se expandem através dos diferentes órgãos-alvo do corpo por diferentes sinais neuronais e pela circulação da melatonina.
O núcleo supraquiasmático regula a secreção de melatonina da glândula pineal de acordo com a luz e a escuridão do ambiente. A melatonina é uma substância que controla o sono e outras atividades cíclicas do corpo.
A melatonina tem uma função tanto de discagem do relógio a cada hora do dia, e calendário indicando a época do ano para todos os tecidos do corpo.
Verificou-se que as alterações da melatonina estão relacionadas a distúrbios do sono típicos do envelhecimento, doença de Alzheimer e outras doenças neurodegenerativas. De fato, parece ter efeitos antioxidantes, protegendo nossos neurônios.
Alterações do núcleo supraquiasmático
A atividade do pode ser alterada em diferentes fases da vida. Por exemplo, em adolescentes, os níveis de melatonina aumentam mais tarde do que na maioria das crianças e adultos. É por isso que eles podem ter dificuldade em ir para a cama cedo.
Por outro lado, nos idosos, há mais despertares durante a noite, uma vez que a liberação de melatonina é alterada à medida que envelhecemos.
O funcionamento do núcleo supraquiasmático pode ser desregulado por fatores externos. Isso é o que acontece com o jet lag ou se não mantivermos uma rotina diária e forçarmos nosso corpo a ficar acordado à noite.
É importante notar que, em doenças neurodegenerativas como a doença de Alzheimer, os ritmos circadianos são alterados devido à perda progressiva de neurônios no núcleo supraquiasmático.
