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the neural subtrate of biological rhythms
Sustrato neural de los ritmos biológicos
Rev Neurol 2003 , 36(1), 49–60; https://doi.org/10.33588/rn.3601.2002585
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Abstract
INTRODUCTION and METHOD. The various bodily functions vary rhythmically along the 24-hour cycle. These circadian rhythms, display common properties and are generated by common cellular and molecular mechanisms. The basic rhythm is endogenously produced in cellular pacemakers in various regions; the most conspicuous are located in the central nervous system. They are composed by cells endowed with the molecular substrate necessary to generate rhythmicity, and to send the circadian time signal to the effectors of the overt rhythms. The rhythmicity in the pacemaker cells is generated by specific genes integrated in a negative feedback double loop. The structure of the genes responsible for the rhythmicity is phylogenetically well preserved. The circadian pacemakers are in turn synchronized by environmental stimuli, being light the best characterized, but other external agents, such as food and some homeostatic factors and products of metabolic activity are also effective. These synchronizing signals are conveyed to the pacemakers via specific receptors and pathways. The role of some neurotransmitters in the synchronizing action has been demonstrated. CONCLUSION. The functional integrity of this complex biochronometrical system is necessary for the maintenance of health. Its alteration results in specific ailments, and enhances the vulnerability to certain diseases
Resumen
Introducción y desarrollo. Las diversas funciones corporales varían rítmicamente a lo largo del ciclo de 24 horas. Estos ritmos circadianos tienen rasgos fenomenológicos comunes y se generan mediante mecanismos celulares y moleculares también comunes. El ritmo fundamental se produce de manera endógena en marcapasos celulares situados en diversas regiones del organismo; las estructuras más conspicuas se encuentran en el sistema nervioso central y están dotadas de células individualmente capaces de generar la ritmicidad circadiana, de comunicarse entre sí y de enviar la señal rítmica de tiempo a otros elementos del sistema, que la transmiten hasta los órganos efectores de las funciones que acusan la modulación circadiana. La ritmicidad en las células marcapaso es producida por la acción de genes específicos, integrados en una doble red de retroalimentación negativa. La estructura de estos genes revela gran conservación filogenética. Los marcapasos circadianos, a su vez, son sincronizados por estímulos ambientales de naturaleza rítmica, de los cuales es la luz el mejor estudiado; pero también actúan otros, como los alimentos, e incluso algunos factores internos, productos de la actividad metabólica. Estas señales sincronizadoras llegan a los marcapasos circadianos mediante receptores y vías específicas. Se ha demostrado ya la función de algunos neurotransmisores en la acción sincronizadora.

Conclusión Es necesaria la integridad funcional de este complejo sistema biocronométrico para el mantenimiento de la salud. Su alteración induce trastornos y aumenta la vulnerabilidad a ciertas enfermedades.
Keywords
Biological clocks
Biological rhythms
Chronobiology
Circadian rhythms
Palabras Claves
Cronobiología
Relojes biológicos
Ritmos biológicos
Ritmos circadianos
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