在小鼠的一个关键脑区中，影响受体的数量改变了日常休息和觉醒的模式。
在人类和其他动物中，大脑中一个中心的昼夜节律时钟发出的信号决定了生活的季节性和每日节律。这些信号帮助身体预测环境变化，优化睡眠、饮食和其他日常活动。
华盛顿大学圣路易斯分校的研究人员正在深入研究我们的内部生物钟是如何运作的。他们最近的研究于7月24日发表在《国家科学院院刊》上，揭示了昼夜节律是如何建立和维持的。
在所有哺乳动物中，昼夜节律信号源自一个被称为视交叉上核（SCN）的脑区。来自WashU和其他机构的之前研究旨在理解神经递质GABA在同步化个体SCN神经元的昼夜节律中的作用。然而，GABA在SCN中的具体贡献仍不明确。
该研究的主要作者丹尼尔·格拉纳多斯-富恩特斯解释道：“我们对GABA系统药理抑制的研究之前的数据结果仅在SCN细胞之间的同步性方面有些改善。”
由于化学干预未能显著改变SCN神经元的放电模式或影响小鼠的昼夜行为，格拉纳多斯-富恩特斯及其团队选择了不同的策略。他们测试了调整两种类型的GABA受体的表达是否会影响同步性或行为。
格拉纳多斯-富恩特斯指出：“尽管调节受体数量已知会调节学习和记忆等过程，但其对昼夜节律的影响尚不明确。”令人惊讶的是，在这种情况下，改变γ2或δ GABA受体的密度产生了深远的影响。
在小鼠中，减少或突变这些受体使昼夜节律的振幅减少了三分之一。这些小鼠在白天的活动增加，而夜间奔跑减少。
研究人员观察到，减少或突变γ2或δ GABA受体使昼夜SCN细胞的同步性和振幅减半，这一点通过体外的放电率或蛋白质表达得以证明。
此外，任一类型的GABA受体的过表达补偿了另一类型的丧失，格拉纳多斯-富恩特斯强调这表明尽管两者在生理功能上存在差异，但在SCN中具有相似的功能角色。
理解昼夜节律至关重要，因为破坏会导致各种负面后果，如白天疲劳、激素失衡、消化问题、情绪波动等。
格拉纳多斯-富恩特斯建议：“这些发现提出了探索GABA受体密度变化在调节季节性反应中重要性的可能性，例如动物如何适应漫长的夏季白天或短暂的冬季白天。”
格拉纳多斯-富恩特斯与生物学家埃里克·赫尔佐克合作，赫尔佐克是艺术与科学的维克多·汉堡杰出教授，也是该研究的共同作者。华盛顿大学医学院的约翰·P·费格纳神经药理学教授史蒂文·门内里克也对本研究做出了贡献。
这项研究有助于为赫尔佐克实验室获得一项来自国家神经障碍和中风研究所（NINDS）的新拨款，NINDS是美国国立卫生研究院（NIH）的一部分，合作方包括WashU的麦克尔维工程学院和圣路易斯大学。
这项研究的资金来自NINDS的拨款（RO1NS121161），并得到了泰勒家庭创新精神病学研究所的额外支持。
