Am 2. September veröffentlichten Luo Dong-Gen und sein Forschungsteam von der School of Life Sciences der Universität Peking, dem McGovern Institute for Brain Research, dem Center for Quantitative Biology und dem Center for Life Sciences gemeinsam eine Forschungsarbeit mit dem Titel „An Extra-Clock Ultradian Brain Oszillator hält die zirkadiane Zeitmessung aufrecht“ in Wissenschaftliche Fortschritte.
Die zirkadiane Hauptuhr gilt seit langem als autark bei der Aufrechterhaltung einer freilaufenden Zeitmessung. Doch die bahnbrechende Entdeckung von Luo Dong-Gen und seinem Team hat diese traditionelle Theorie nun in Frage gestellt.
Das Team führte Patch-Clamp-Aufnahmen mit mehreren Elektroden der Uhrneuronen von Drosophila durch und entdeckte, dass die meisten Subtypen von Uhrneuronen ein Muster synchroner Ultradian-Burst-Feuerungen zeigten. Dies stützte sich ausschließlich auf die synaptischen Eingaben von außerhalb der Hauptuhr. Es wurde festgestellt, dass die synchronen Burst-Feuer von Neuronen stammen, die selbst autonom oszillieren können.
Diese Neuronen wurden später vom Team als xCEO (extra-Clock Electrical Oscillator) bezeichnet. Die Studie ergab daher, dass die Hauptuhr nicht autark ist, sondern die Hilfe von xCEOs benötigt, um die Zeitmessung von Verhaltensrhythmen zu generieren. Eine solche Zeitmessung könnte tatsächlich ein Kernmechanismus der zirkadianen Uhr sowohl bei Insekten als auch bei Säugetieren sein.
Min Tang et al., Ein ultradianer Gehirnoszillator mit extra Uhr hält die zirkadiane Zeitmessung aufrecht, Wissenschaftliche Fortschritte (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abo5506