褪黑素作為由松果體產(chǎn)生的一種激素,其分泌晝少夜多,夜間褪黑素分泌量比白天多5~10倍,它能使人入睡時間明顯縮短、睡眠持續(xù)時間延長,從而起到調(diào)整睡眠的作用。圖為褪黑素的分泌調(diào)節(jié)過程,請回答:
(1)據(jù)上述信息推測,光周期可影響褪黑素的分泌。請寫出褪黑素分泌的反射路徑:信號刺激→視網(wǎng)膜的感覺神經(jīng)末梢(產(chǎn)生興奮)→傳入神經(jīng)→
下丘腦視交叉上核(SCN)
下丘腦視交叉上核(SCN)
→傳出神經(jīng)→松果體細胞。
(2)SCN(下丘腦視交叉上核)的細胞上存在褪黑素的受體,推測褪黑素可以抑制SCN的興奮,通過
(負)反饋
(負)反饋
調(diào)節(jié)使褪黑素的分泌量維持穩(wěn)定。褪黑素需經(jīng)體液運輸才能與SCN上相應受體結(jié)合發(fā)揮作用,而控制松果體細胞分泌的交感神經(jīng)末梢釋放的去甲腎上腺素不需要經(jīng)血液運輸即可實現(xiàn)調(diào)節(jié)松果體的活動,原因是
去甲腎上腺素為神經(jīng)遞質(zhì),可直接通過突觸結(jié)構(gòu)控制松果體
去甲腎上腺素為神經(jīng)遞質(zhì),可直接通過突觸結(jié)構(gòu)控制松果體
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(3)研究發(fā)現(xiàn),睡前只要使用1小時帶有背光顯示屏的電子產(chǎn)品就會使褪黑素分泌量減少20%而擾亂生物鐘,請結(jié)合上述信息,分析熬夜玩手機導致失眠的原因是
長時間手機屏幕的光刺激可導致夜間褪黑素分泌量減少,入睡時間明顯延長,睡眠持續(xù)時間縮短
長時間手機屏幕的光刺激可導致夜間褪黑素分泌量減少,入睡時間明顯延長,睡眠持續(xù)時間縮短
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(4)現(xiàn)有生理狀況相同的小鼠若干只,請設(shè)計實驗驗證褪黑素促進睡眠與γ-氨基丁酸的作用有關(guān),提供的試劑有褪黑素溶液、生理鹽水和γ-氨基丁酸受體阻斷劑,要求寫出實驗思路和實驗結(jié)果:
實驗思路:取生理狀況相同的小鼠若干只均分為甲、乙兩組,甲組注射適量的γ-氨基丁酸受體阻斷劑,乙組注射等量的生理鹽水,一段時間后給兩組小鼠注射等量的褪黑素溶液,并記錄兩組小鼠進入睡眠所需的時間;實驗結(jié)果:甲組小鼠進入睡眠所需的時間顯著比乙組長。
實驗思路:取生理狀況相同的小鼠若干只均分為甲、乙兩組,甲組注射適量的γ-氨基丁酸受體阻斷劑,乙組注射等量的生理鹽水,一段時間后給兩組小鼠注射等量的褪黑素溶液,并記錄兩組小鼠進入睡眠所需的時間;實驗結(jié)果:甲組小鼠進入睡眠所需的時間顯著比乙組長。
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