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Les horloges biologiques des animaux diurnes et nocturnes diffèrent par leur structure neuronale.

10.09.2016

La manifestation la plus évidente des rythmes biologiques est l'alternance du sommeil et de l'éveil : à l'approche de la nuit, notre horloge interne nous rappelle qu'il est temps de dormir, et le matin, obéissant au même mouvement d'horlogerie, nous nous réveillons. Cependant, il y a des animaux qui ne dorment pas, au contraire, dans le noir, et le jour pour eux est un temps de repos, comme pour nous c'est la nuit. Comment se fait-il que le même système de rythmes circadiens soit capable d'émettre des commandes opposées ?

Le détail principal de l'horloge interne est le noyau dit suprachiasmatique ou suprachiasmatique - une zone spéciale de l'hypothalamus. Le noyau suprachiasmatique génère des rythmes circadiens, régule le niveau d'hormones dont dépendent les cycles de sommeil et d'éveil et synchronise le travail de tous les autres "départements de l'horloge" dans les tissus et les organes.

De toute évidence, nos rythmes internes doivent en quelque sorte être comparés à ce qui se passe à l'extérieur, et le noyau lui-même reçoit des informations indiquant s'il fait jour ou nuit des cellules ganglionnaires rétiniennes photosensibles. Elles diffèrent des autres cellules ganglionnaires précisément en ce qu'elles peuvent sentir la lumière, et principalement dans la région bleue du spectre. Rappelons que les cellules photosensibles de la rétine sont des bâtonnets et des cônes, et que les cellules ganglionnaires conduisent le signal provenant d'eux. Mais les cellules ganglionnaires photosensibles se sont avérées spéciales - comme nous venons de le dire, elles peuvent percevoir elles-mêmes la lumière et sont connectées au noyau suprachiasmatique. On pense que c'est grâce à eux que le noyau est orienté en fonction de l'heure de la journée.

Auparavant, on croyait que les différences dans le système d'horloge biologique commençaient après le noyau suprachiasmatique - soi-disant après il y a un certain interrupteur qui, après avoir reçu un signal du noyau, l'interprète différemment chez les animaux diurnes et nocturnes: l'impulsion nocturne se transforme en une commande pour "dormir" le jour et dans la commande "ne pas dormir" la nuit. Or, un tel interrupteur, qui se trouverait après le noyau suprachiasmatique, n'a jamais été retrouvé - apparemment parce qu'il se trouve en réalité devant lui.

Qun-Yong Zhou et ses collègues de l'Université de Californie à Irvine écrivent dans un article de Molecular Brain que le rôle décisif revient ici aux mêmes cellules ganglionnaires rétiniennes photosensibles, dont chacun pensait que leur tâche était uniquement de transmettre des informations au noyau. . En comparant le fonctionnement des mécanismes neuronaux qui contrôlent le sommeil et l'éveil chez les singes et les souris, les chercheurs ont remarqué deux centres d'horloge concurrents dans le cerveau des deux.

Chez la souris, le signal "du matin" des cellules rétiniennes (qui, rappelons-le, sont particulièrement sensibles à la lumière bleue) va au noyau suprachiasmatique, où il se transforme en commande "sommeil". Mais les cellules photoréceptrices de la rétine ne sont pas seulement connectées au noyau, elles envoient également un signal à une structure du mésencéphale appelée le colliculus supérieur, et chez les singes, les signaux « revigorants » du colliculus supérieur annulent les impulsions carotidiennes du noyau suprachiasmatique.

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L'énergie de l'espace pour Starship 08.05.2024

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Nouvelles aléatoires de l'Archive

Nouveaux supports de stockage - haute densité et faible coût 24.10.2012

Des chercheurs de l'Institute of Substances Research and Development (Singapour) et de l'Université nationale de Singapour ont découvert qu'une surface ultra-lisse est un facteur clé pour "l'auto-assemblage" - un moyen peu coûteux d'emballage à haute densité. Cette découverte pourrait être le début d'une nouvelle génération de dispositifs de stockage avec une densité d'enregistrement allant jusqu'à 10 térabits par mètre carré. pouce.

La technologie de "l'auto-assemblage" est l'un des moyens les plus simples et les moins chers de créer des nanostructures denses homogènes qui peuvent potentiellement être utilisées pour le stockage de données. Il est largement utilisé dans la recherche et commence à se répandre dans l'industrie comme un outil pratique pour aménager de grandes surfaces en utilisant une technologie de procédé de moins de 100 nanomètres. Jusqu'à présent, cependant, les tentatives d'application de "l'auto-assemblage" sur divers types de surfaces, telles que les supports magnétiques utilisés pour stocker des informations, ont montré des résultats variables et instables. Ce phénomène a laissé les chercheurs et les scientifiques du monde entier dans la confusion.

Aujourd'hui, des chercheurs de l'IIRV et du NUS ont résolu le mystère en découvrant que plus la surface est lisse, plus les nanostructures s'auto-assembleront efficacement. Cette réalisation rend le procédé applicable à une large gamme de surfaces, permettant de réduire le nombre de défauts dans les applications industrielles à une valeur acceptable pour une production de masse.

"La question d'un auto-assemblage réussi réside dans une épaisseur de 10 atomes, ou 10 angströms en termes techniques", explique le Dr Saifulla, l'un des principaux chercheurs à l'origine de la découverte. Les scientifiques ont découvert qu'il s'agissait de la limite de rugosité de surface autorisée pour un "auto-assemblage" réussi, qui peut éventuellement être utilisé pour créer des supports de stockage haute densité.

La découverte a été récemment publiée dans Scientific Reports, une revue publique publiée par Nature. L'étude a été soutenue par la National Research Foundation de Singapour dans le cadre de Magnetic Recording Frontier Research: Prospects for 10 terabits per square inch.

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