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Licht und Bewegung steuern "innere Uhr"

Forum of European Neuroscience:
Starke Aktivität am Tag und Licht in der Nacht können, ähnlich wie Jet-lag oder Schichtarbeit, die inneren Rhythmen stören. Forscher haben nun auf der Ebene von Genen, Molekülen und Gehirnchemie die Spur solcher Störungen aufgenommen.

Ihre Ergebnisse präsentierten die Wissenschafter der Universität Cambridge auf dem Forum of European Neuroscience in Brighton. Dr. Hastings von der Universität in Cambridge spürte der Frage nach, welche molekularen Ebenen beteiligt sind, wenn die innere Uhr mit der Dauer des Tageslichtes und körperlicher Aktivität synchronisiert wird.

"Das reguläre Muster des Schlaf-Wachrhythmus gehört zu den deutlichsten Veränderungen der Gehirnfunktion und beeinflusst viele Lebensprozesse", erklärt Hastings. Gesteuert wird dieser Rhythmus vom Hypothalamus wobei theoretisch jede einzelne Nervenzelle dieses Zentrums für sich alleine als Uhr fungieren kann".

Die Nervenzellen stehen mit anderen Gehirnregionen in Verbindung und steuern so andere Körperfunktionen, die im Tagesverlauf schwanken, etwa den Blutdruck oder die Hormonproduktion. Dies erklärt, warum etwa Medikamente, zu unterschiedlichen Tageszeiten eingenommen, unterschiedlich stark wirken. Aus dem Gleichgewicht geraten, beeinflusst dies nicht nur das Wohlbefinden, sondern kann auch chronische Störungen und Erkrankungen verursachen.

"Wir haben bei unseren Untersuchungen herausgefunden", sagt Hastings, "dass die innere Uhr über zwei verschiedene Pfade innerhalb des Gehirns Informationen über Licht und körperliche Aktivität erhält und dass diese Informationen zusammen die Gene der inneren Uhr steuern." Lichtsignale schalten diese Gene in der Nacht ein - tagsüber schaltet verstärkte Aktivität die aktiven Gene hingegen ab.

"So können Licht und Aktivität den Rhythmus der "Uhr-Gene" vorwärts und rückwärts antreiben", erklärt Hastings, der hofft, dass durch eine weitere Erforschung dieses komplexen Regelwerkes neue Therapien etwa gegen Schlafstörungen und Depressionen möglich werden.

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