時差對於大腦上視神經交叉核的丙胺基丁酸神經元網路結構之研究(2/2)

當國際間的空中旅行和夜班工作越來越常見，從時差中恢復正常也越來越重要。影響著睡眠與覺醒週期的晝夜調節行為事是經由視交叉上核(SCN)所掌控，SCN是在前下視丘內主要掌管晝夜的。申請人與國際的合作者之前已經發現SCN是利用它的多維振盪器網路結構並且通過兩個晝夜節律振盪器的團塊對季節時間進行編碼。 因此，時差可以被解釋為這種季節性體內平衡而發展出的網路結構所造成的結果。然而，這兩個團塊結構有著穩定的獨立區域，可以創造之前無法預料的晝夜時差行為。以上這些新的見解提供了一個基於模型的特定假設用來操控SCN的行為並且控制身體的晝夜調節行為。 利用這個網路結構並且基於那些之前試驗數據的額外證據之下，申請人提出了一些方法去對下丘腦網路”下手”，其中包含從時差恢復的解決方法。 儘管時差恢復已經是時間生物學中最古老的問題，但是之前的方法是假設SCN本質上為單一振盪器。然而，SCN的行為卻可以以網路異構性的角度做更好的解釋。在SCN的背側區域的GABA緊張性活化是這種異質性的主要原因，這導致了內部網路適應性時間與時差的恢復時間之不同。藉由使用不同於一般白天-黑夜週期和GABA的調節，這個網路的適應時間可以被調整。因此，這個計畫將要討論兩種治療模式。以光源調整為基礎的方式，完全基於數學方法去找出一個最好的SCN適應路徑，此計畫的初步過程將致力於澄清這個網路結構。另外，以藥物的使用為基礎的方式，此方法計畫將使用缺乏GABA緊張性活化(Best1 KO)的新型轉基因小鼠為對象。此方法利用該系統來避免解釋GABA系統經常遇到的藥理學問題。 雖然時差是此項目的主要目標，申請人也期望可以將SCN的網路做一個完整的解析作為主要的成果，並且也可以做為未來了解下丘腦神經網路的一個平台。在此項目的最後一年，通過對網路模型的大規模探討，也將用以尋求解決時差問題的關鍵方法。