了解你的大脑:松果体

松果体在哪里?

松果体被认为是上丘脑,这是一个主要的结构组成间脑.松果体之所以叫松果体,是因为它有松果一样的外观。与大脑中的许多结构不同,松果体是不成对的;换句话说,很多大脑结构就像海马体杏仁核是与另一个器官的另一个复制品对称配对的吗半球的大脑。只有一个松果体,然而,它就在中线的大脑。

松果体是什么?它有什么作用?

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松果体的单一性和未知的功能造就了这位法国哲学家蕾妮·笛卡尔称之为"灵魂之所"并暗示这是非物质的灵魂与肉体交流的地方。然而,笛卡尔关于松果体的观点从未被他的同时代人广泛接受,今天,松果体最常见的功能是荷尔蒙的分泌褪黑激素的监管昼夜节律

没有神经元让松果体将信号传递到大脑的其他区域。相反,松果体的主要输出——以及它与神经系统其他部分交流的方式——是褪黑素。松果体主要由分泌细胞被称为松果体细胞它在我们的24小时周期中以不同的速度分泌褪黑激素。褪黑激素分泌率最高的时候是在午夜;随着黎明的临近,它们开始减少。褪黑素释放的时间表是基于松果体从视网膜接收到的环境光量的信息来维持的。视网膜将这些信息发送到下丘脑的一个叫做视交叉上核(SCN),然后从那里走一条迂回的路径到松果体。

除了向松果体发送周围光线的信息,SCN还控制着昼夜节律。SCN有褪黑素受体,它利用褪黑素信号获取一天中的时间信息。因为褪黑激素的水平在黑暗中最高,SCN可以利用褪黑激素的活动作为我们的昼夜节律应该处于夜间阶段的信号。这样,如果一个人的昼夜节律与环境不同步,褪黑激素的分泌就可以作为一个重要的指标(例如,如果褪黑激素的分泌水平很高,但这个人仍然非常清醒)。例如,当某人飞越几个时区后,必须适应新的24小时周期时,就会发生这种情况。体内服用褪黑素有没有探索出加快这一进程的方法适应一个新的睡眠-觉醒周期一些成功

正如褪黑激素的分泌可以提供关于一天中的时间的信息,褪黑激素夜间分泌的持续时间可以提供关于一年中的季节的信息。由于冬季的黑暗时间较长,因此冬季夜间褪黑激素的分泌时间略长于夏季。这在动物身上被用作一种信号,被认为是光周期的,这意味着它们经历生物和行为上的变化,以响应季节的变化。例如,许多啮齿动物在冬季抑制性行为;已经证明,去除啮齿类动物的松果体可以阻止这种抑制的发生。这表明,松果体分泌的褪黑素在啮齿动物中起到了一种生物日历的作用,在这个过程中帮助调节它们的季节性行为。褪黑素的这种功能与人类是否有很大的相关性尚不清楚,因为人类并不被认为是光周期的。然而,由于季节性情感障碍患者在冬季出现抑郁症状,褪黑素分泌异常被怀疑是其中的一个原因在这种疾病中,褪黑激素分泌的季节性变化也有可能影响人类行为。

由于它与夜间和昼夜节律密切相关,褪黑激素已被研究为促进睡眠的作用。一些人假设褪黑激素的分泌可能通过抑制SCN中促进清醒的活动.然而,褪黑激素和睡眠之间的真正关系尚不清楚。在夜间活动的动物,褪黑激素水平在夜间仍然最高这表明褪黑素在昼夜节律中发挥的作用并不一定涉及睡眠调节。许多研究已经调查了褪黑激素对睡眠的影响,尽管有一些迹象表明它可能对治疗轻度睡眠障碍有效,但结果是混合的(例如,见下图)Ferracioli-Oda et al., 2013Buscemi等人,2005年).

适当水平的褪黑激素分泌对人类健康很重要,而褪黑激素参与了许多这里没有讨论的过程。也许是因为松果体高度专门化,只专注于褪黑激素的分泌,它的重要性有时被忽视。然而,褪黑激素在维持昼夜节律方面的重要性,以及松果体在产生褪黑激素方面的作用,表明松果体是中枢神经系统健康的重要结构。

参考文献(除了上面的链接文本):

Sapède D, Cau E.松果体从发育到功能。Curr Top Dev Biol. 2013;106:171-215。doi: 10.1016 / b978 - 0 - 12 - 416021 - 7.00005 - 5所示。