Биологические ритмы. В 2-х т. Т. 1. Пер. С англ. — м.: Мир, 1984.— 414 с.

Онтогенез циркадианных ритмов 299

Рис. 4. Развитие ритма ферментативной активности эпифиза у крыс (слева) н цыплят (справа)· Светлые кружочки — день, черные — ночь. Активность ацетилсеротонин-метилтрансферазы (АСМТ) выражена в процентах к ее среднесуточной активности в день, указанный стрелкой. Этот день — последний, когда еще не выявлялось значительной разницы между днем и ночью.

центральный циркадианный колебатель (возможно, находящийся в супрахиазменных ядрах гипоталамуса), то разновременное появление различных ритмов должно быть результатом последовательного созревания необходимых проводящих путей или управляющих механизмов.

Развитие ритма эпифиза. Ритм эпифиза, его биохимические проявления и регуляция у взрослой крысы изучены достаточно подробно (обзор: [9]). Ритм активности эпифизарного фермента ацетилсеротонин-метилтрансферазы (АСМТ) контролируется следующим образом. Источник ритма находится в центральной нервной системе (возможно, в супрахиазменном ядре гипоталамуса) и оказывает влияние на эпифиз через симпатические пути, идущие от верхних шейных ганглиев. Стимуляция β-адренэргических рецепторов эпифиза норадреналином активирует систему аденилатциклазы, что приводит к повышению активности АСМТ. Захватывание ритма АСМТ происходит через сетчатку и далее через прямой ретиногипоталамический тракт к супрахиазменному ядру.

Развитие структур, участвующих в контроле активности АСМТ, приблизительно совпадает по времени с появлением ритма эпифиза, хотя их дальнейшее созревание может продолжаться еще долго (см. табл. III в [21]). На рис. 4 слева показано развитие амплитуды суточных колебаний активности

Биологические ритмы. В 2-х т. Т. 1. Пер. С англ. — м.: Мир, 1984.— 414 с.

300 Глава 12

АСМТ у крыс. Эта величина, существенная уже на 4-е сутки, резко возрастает на 7-е сутки благодаря падению дневного уровня. Ювайлер и др. [100] высказали предположение, что это связано с функциональным созреванием симпатической иннервации эпифиза: помимо усиления стимуляции в ночные часы, симпатические нервы обеспечивают базальный уровень поглощения норадреналина или какого-то агониста (возможно, поступающего с кровью из неизвестного источника); который до созревания иннервации хронически стимулировал активность АСМТ.

Если у крысы развитие ритма АСМТ отражает созревание нервных структур, то у цыплят дело обстоит иначе. Хотя у них роль симпатической иннервации эпифиза не вполне ясна, она все же иная, чем у крыс [11, 75]. Как видно из правой части рис. 4, ритм АСМТ у цыплят появляется в основном благодаря повышению ночного уровня. Следует отметить, что если бы появление ритма в таком органе, как эпифиз, зависело только от взаимной синхронизации уже ритмичных компонентов (например, клеток), то происходило бы одновременно снижение нижнего уровня и повышение верхнего.

Поскольку у крысы ритм активности АСМТ появляется еще до полного морфологического созревания супрахиазменного ядра [51], завершение закладки синапсов в этом ядре, видимо, несущественно для его участия в создании циркадианных ритмов.

Изложенная схема развития ритмичности в эпифизе крысы является, конечно, упрощенной. Хотя было показано, что ритм АСМТ в эпифизе новорожденных крысят зависит, как и у взрослых животных, от симпатической иннервации [44], есть данные о том, что такой зависимости нет в случае ритма серотонина [57, 58]. Кроме того, судя по недавно полученным данным, ритм серотонина сохраняется в эпифизе новорожденного крысенка in vitro по крайней мере сутки, но исчезает в эпифизе от взрослой крысы [14]. Эта возможная утрата автономной ритмичности в процессе развития и переход к зависимости от центрального колебателя могла бы служить примером общего направления онтогенеза (а также филогенеза) циркадианной системы, которое состоит в прогрессирующей централизации механизмов контроля.

Развитие ритмичности надпочечников. На рис. 5 представлены результаты двух исследований, касающихся развития разницы между утренним и вечерним уровнями кортикостерона в плазме у крыс. Подобно ритму активности АСМТ в эпифизе, ритм кортикостерона появляется в результате одновременного падения утренних значений и нарастания вечерних. Как показано в этих и других исследованиях (см., например, [91]), ритмич-