Výzkumníci z Fyziologického ústavu 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy (1. LF UK) pod vedením profesora Jaromíra Myslivečka popsali, které oblasti mozku jsou u myší zodpovědné za řízení biorytmů pohybové aktivity. Vědci tak přispěli k poznání, na které struktury v mozku pro ovlivnění těchto biorytmů působit.

Biorytmy, nejčastěji cirkadiánní (24hodinové) rytmy jsou savcům včetně lidí vrozené a probíhají i ve zcela neperiodickém prostředí, například ve stálé tmě.

„Jde o rytmy ovládané mozkem, konkrétně v oblasti hypotalamu, a poháněné ‚centrálními hodinami', které se řídí hlavně střídáním dne a noci. Těmito hodinami jsou suprachiasmatická jádra, která řídí většinu biorytmů, především spánek a bdění, ale právě také pohyb - chůzi či běh. Alespoň tak o tom doposud vědci uvažovali. Náš tým přišel na to, že tomu tak není. Jako první jsme potvrdili, že muskarinové receptory M4 zasahují do biorytmů lokomoce, tedy do pohybu v rámci biorytmické aktivity," vysvětluje vedoucí výzkumu prof. MUDr. Jaromír Mysliveček, Ph.D., z Fyziologického ústavu 1. LF UK, kde jeho vědecký tým analyzoval chování myší v absolutní tmě.

Svět to ví díky nim

„Myš je noční zvíře a dominantní část své pohybové aktivity, jakými jsou pátrání po potravě nebo prohledávání okolí hnízda, provádí po setmění. Sledovali jsme jejich chování v přirozeném prostředí při střídání světla a tmy, poté byly myši vystaveny trvalé tmě a pomocí hodinového světelného pulsu jsme zjišťovali změny jejich pohybových biorytmů. Poznání, že suprachiasmatické jádro hypotalamu tento biologický cyklus přímo neřídí, je velmi zajímavé pro další vědecké uvažování a možné ovlivnění biorytmů do budoucna," dodává člen vědeckého týmu doc. MUDr. Vladimír Riljak, Ph.D.

Výzkum českých fyziologů ocenil vědecký svět, když v červnu 2020 jejich práci publikoval prestižní časopis Brain Structure & Function, což je podle Web of Science žebříčků první časopis v kategorii Anatomie a morfologie. 

„Potvrdili jsme, že pohybová aktivita a její proměny během dne a noci jsou řízeny souhrou několika struktur v centrálním nervovém systému - především talamem a striatem, nikoliv centrálním pacemakerem. Naše práce odhalila, že tento rytmus ovládají M1 a M4 muskarinové receptory, které jsou v těchto oblastech mozku bohatě zastoupeny a běžně v centrálním nervovém systému plní řadu úloh, například ovlivňují chování. Jejich roli v řízení biorytmů pohybové aktivity ale dosud nebyla věnována velká vědecká pozornost," dodal prof. Mysliveček.

Vědci mají nyní v rukou nové informace o tom, na jaké struktury v mozku cílit, aby mohli s biorytmy terapeuticky pracovat například u duševních nebo spánkových poruch.

Podrobnější informace o vědecké práci Lack of M 4 Muscarinic Receptors in the Striatum, Thalamus and Intergeniculate Leaflet Alters the Biological Rhythm of Locomotor Activity in Mice  ZDE.

Zdroj: Tisková zpráva 1. LF UK