klok

Amerikaanse wetenschappers hebben een ‘knop’ ontdekt waarmee ze het circadiaans ritme van dieren kunnen resetten. Het kan wel eens leiden tot nieuwe behandelingen tegen bijvoorbeeld de jetlag of een verstoord ritme na nachtdiensten.

De resetknop bevindt zich in het brein en is te bedienen met behulp van lasers, zo legt onderzoeker Douglas McMahon uit. “We ontdekten dat we het slaap- en waakritme van een dier kunnen veranderen door de neuronen in de biologische klok – die te vinden is in het deel van het brein dat we de nucleus suprachiasmaticus noemen – met een laser en een optische vezel te stimuleren.”

Vernieuwend
Het onderzoek is vernieuwend. Onderzoekers dachten dat de activiteit van de de nucleus suprachiasmaticus-neuronen niets meer was dan output van de interne klok. Ze dachten dan ook dat het veranderen van de activiteit van deze neuronen geen invloed zou hebben op de klok zelf. Maar McMahon en collega’s tonen nu aan dat het stimuleren of juist onderdrukken van de activiteit van deze neuronen ervoor kan zorgen dat de activiteit verandert en de interne klok gereset wordt. “Het feit dat de activiteit van de neuronen in de nucleus suprachiasmaticus een belangrijke component is van het dag- en nachtritme en dus niet alleen output is, laat zien dat we nog veel moeten leren over hoe onze biologische klok werkt.”

“Het laat zien dat we nog veel moeten leren over hoe onze biologische klok werkt”

Experimenten met muizen
De onderzoekers baseren hun conclusies op experimenten met muizen. Deze dieren hebben bijna hetzelfde dag- en nachtritme als mensen, alleen zijn zij ’s nachts actief. De onderzoekers plaatsten genen in het lijf van de muizen die ervoor zorgden dat de neuronen in de nucleus suprachiasmaticus voortaan reageerden op licht. “Hierdoor krijgen we de neuronen voor het eerst onder controle,” stelt onderzoeker Jeff Jones. Bij sommige muizen werd de activiteit van de neuronen in reactie op licht onderdrukt. Bij andere muizen werd de activiteit van de neuronen in reactie op licht gestimuleerd. De onderzoekers ontdekten dat ze de interne klok zo kunnen dwingen om zich te resetten.

Het onderzoek biedt hoop voor mensen die regelmatig met hun dag- en nachtritme worstelen. Denk aan mensen die in ploegendiensten werken of veel reizen (en jetlags ervaren). Toch biedt het onderzoek niet op korte termijn een effectieve behandeling tegen die problemen, zo benadrukken de onderzoekers. “Natuurlijk is deze exacte aanpak nog niet geschikt om in mensen te gebruiken,” stelt onderzoeker Michael Tackenberg. Hij wijst er echter op dat andere onderzoeksgroepen daar mogelijk verandering in gaan brengen. Deze onderzoeksgroepen werken aan een experimentele techniek waarbij virussen worden gebruikt om nieuwe genen in cellen aan te brengen. Die virussen zouden ook gebruikt kunnen worden om de neuronen in de nucleus suprachiasmaticus gevoelig te maken voor licht.