Az alvásperiódus circadián szabályozása

Az alváson belül jellegzetes ultradian REM-NREM ciklusok vannak, az alvásfolyamat egy tömbben kezelhetô programként fogható fel. A kérdés, hogy mi indítja meg ill. idôzíti a nap egy bizonyos periódusában az alvásprogramot, régóta felmerült.

Kérdéses, hogy az alvásciklus belsô, vagy külsô vezérlésû. Ennek eldöntésére kísérleti személyeket hat hónapig megfosztottak a külsô idôtagoló tényezôktôl, olyan speciális lakásokban éltek, ahol nem voltak ablakok, nem használhattak telefont, TV-ét, rádiót, nem volt órájuk és semmi kapcsolatuk nem volt a külvilággal. Ilyen körülmények között a kísérleti személyek alvásának circadián ciklicitása fennmaradt, de elalvási idejük mind késôbbre tolódott, a ciklusidô meghaladta a 24 órát és 25 órához közelített. Mindez amellett szólt, hogy az alvásperiódus ciklicitását külsô tényezôk ugyan valamelyest befolyásolják, de alapvetôen egy „belsô óra" szabályozása érvényesül.

Feltételezhetô, hogy miután az alvás és ébrenlét a világosság- sötét váltakozásával szinkron jelenség az egész állatvilágban (függetlenül attól, hogy egyes állatok, mint éppen a patkány is, sötétben aktívak és világosban alszanak), a „circadián óra" összeköttetésben kell legyen a vizuális inputtal, vagyis a szemünk át beérkező fénnyel. A retinánk egy a többitől elkülöníthető speciális pigmentet (fényelnyelő fehérjét) tartalmazó receptorcsaládja, a spektrum egy meghatározott hullámsávja (450-480 nm) által működésbe jön és egy meghatározott úton eléri agyunk biológiai óráját, az ún. nucleus suprachiasmaticust.

Az alvásprogram idôzítését, vagyis a 24-órás napban való elhelyezkedését a nucleus suprachiasmatis szabályozza. Ennek a magrendszernek a roncsolása patkányokban az alvásperiódusok jelentkezésének ritmusát teljesen felborította, viszont magzati suprachiasmalis magszövet implantálásával az alvásperiódusok korábbi ritmusa visszaállítható volt.

Más oldalról viszont az alvás circadián ritmuson belüli idôzítését a melatonin szekréció szabályozza. A melatonin a corpus pinealeban szabadul fel. Szekréciója sötétség függô és az alvástól független. Sötétben szekretálódik mind az éjszaka alvó emberben, mind az éjszaka aktív állatokban és a világosság megszakítja termelôdését. A melatonin alvásidôzítést befolyásoló szerepe a suprachiasmalis magban érvényesül, amelyben melatonin receptorokat mutattak ki.