視交叉上核研究五十年:顛覆教科書的六大驚人發現
故事的開頭是這樣的:我們對大腦「主時鐘」的理解,可能一直都錯了!在我們的大腦深處,有一個被稱為視交叉上核 (Suprachiasmatic Nucleus, SCN) 的微小結構。長久以來,教科書都告訴我們,這就是身體的「主時鐘」,一個精準的中央節律器,如同交響樂團的指揮,主導著我們從睡眠、荷爾蒙分泌到體溫變化的所有日常節律。 自1972年SCN被確認為生理時鐘中樞至今,已屆滿五十年。然而,特別是近二十五年來的研究,揭示了一幅遠比傳統模型更複雜、更動態、也更迷人的景象。過去那個簡單、集權的機械時鐘概念,正逐漸被一個充滿生命力的複雜網路所取代。 今天我們將從一篇近期的全面性回顧論文中,為大家整理出六項最令人驚訝、甚至顛覆直覺的發現,給你最完整的全套終極白金千禧典藏版SCN介紹專輯。這些發現不僅挑戰了我們過去的假設,也展示了當代時間生物學 (chronobiology) 研究的前沿。讓我們一同踏上這段旅程,見證我們對大腦時鐘的理解,如何從一個單純的齒輪,演變成一個錯綜複雜的生命網路。 一、生理時鐘無處不在,SCN 其實是「交響樂指揮」而非唯一樂手 過去的典範很簡單:在SCN研究的前二十五年裡,學界普遍認為SCN是哺乳動物體內唯一重要的生理時鐘,one and the only one,僅此一家、別無分號,所有其他組織和器官都只是他的小嘍囉,被動地跟隨其指令。 然而,1998年,整個領域的觀念被徹底顛覆… Balsalobre et al. 的革命性研究發現,培養皿中普通的纖維母細胞 (fibroblast),在受到「血清衝擊」的刺激後,竟然也能表現出自主的晝夜節律!這是怎麼回事?(見圖1) 這項發現揭示了一個全新的事實:產生節律的能力並非SCN獨有,而是遍布全身大多數細胞和組織的普遍特性,這些被稱為「周邊振子」(peripheral oscillators)。 圖1. SCN的解剖圖以及神經元及纖維母細胞的節律週期 因此,我們對SCN的角色有了全新的理解。它的真正任務並非為身體「創造」節律,而是扮演一個「協調節律器」的角色——就像一位交響樂指揮,它負責將體內成千上萬個獨立的小時鐘 (樂手) 與外部的光暗週期同步,並使它們彼此之間和諧一致,共同奏響生命的日夜樂章,就像朱俐靜描述「我們在同一個頻率」那般美妙。(優良傳統:「我們在同一個頻率[1]」) 「過去,人們幾乎無法想像...







