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外部から時間の合図がなくても、人間は24時間に極めて近い睡眠-覚醒リズムを維持しています。 通常、生物の概日システムは、環境入力を受け取り、24時間のリズムを生成し、体のすべての組織にリズムの出力を仲介するコンポーネントで構成されています。 哺乳類の場合、24時間のリズムを作り出す時計部品は、脳の視床下部と呼ばれる部分にある視交叉上核（SCN）であるとされている。 SCNは、体の他の部分を約24時間のスケジュールに保つことができる信号を生成します。 しかし、体内時計の周期は正確には24時間ではないため、毎朝時計をリセットして外界と同期させるためには、環境からの信号（特に光）が必要となるのである。

光が目に入ると、光子（光の粒子）を電気信号に変換する網膜のニューロンが活性化されます。

光が目に入ると、網膜のニューロンが活性化し、光子（光の粒子）を電気信号に変換します。 その途中には、左右の眼からの視神経が合流して交差する視交叉があります。 視交叉部では、視覚情報が脳の奥に進み、意識的に認識できる画像に処理されます。 しかし、SCNに情報を伝えるニューロンは、別の経路を取ります。

SCNは、脳の基底部に位置する視床下部にある、小さな一対の翼状の構造体です。

SCNは、脳の基底部に位置する視床下部の中にある小さな一対の翼状の構造体である。 SCNの片側には、最大で数千個のニューロンのネットワークが存在する。

1つのSCNニューロンの中では、生物時計遺伝子のタンパク質産物が、より多くのタンパク質の産生を抑制し、負のフィードバックループを形成している。

人間は、外部から時間の合図がなくても、24時間に近い睡眠・覚醒リズムを維持していますが、このような分子振動が、どのようにして概日リズムになるのかは、「哺乳類の分子モデル」というアニメーションでご覧いただけます。 一般的に、生物の概日システムは、環境入力を受け、24時間のリズムを生成し、体のすべての組織にリズムの出力を媒介するコンポーネントで構成されています。 哺乳類の場合、24時間のリズムを作り出す時計部品は、脳の視床下部と呼ばれる部分にある視交叉上核（SCN）であるとされている。 SCNは、体の他の部分を約24時間のスケジュールに保つことができる信号を生成します。 しかし、体内時計の周期は正確には24時間ではないため、毎朝時計をリセットして外界と同期させるためには、環境からの信号（特に光）が必要となるのである。

光が目に入ると、光子（光の粒子）を電気信号に変換する網膜のニューロンが活性化されます。

光が目に入ると、網膜のニューロンが活性化し、光子（光の粒子）を電気信号に変換します。 その途中には、左右の眼からの視神経が合流して交差する視交叉があります。 視交叉部では、視覚情報が脳の奥に進み、意識的に認識できる画像に処理されます。 しかし、SCNに情報を伝えるニューロンは、別の経路を取ります。

SCNは、脳の基底部に位置する視床下部にある、小さな一対の翼状の構造体です。

SCNは、脳の基底部に位置する視床下部の中にある小さな一対の翼状の構造体である。 SCNの片側には、最大で数千個のニューロンのネットワークが存在する。

1つのSCNニューロンの中では、生物時計遺伝子のタンパク質産物が、より多くのタンパク質の産生を抑制し、負のフィードバックループを形成している。

ヒトのSCNの解剖学的背景

生物は、昼と夜のサイクルに合わせて行動や生理を同期させるために、内部の計時機構を進化させてきました。 このような体内時計は、菌類、ミバエ、ハムスター、そしてヒトなど、さまざまな生物に見られます。 人間の体内時計は、脳の奥深くにある。

このアニメーションは、2000年にHHMIが開催した「Clockwork Genes」シリーズの一環として制作されたものです。

Human SCN Anatomy Teaching Tips

このセクションのアニメーションは、教室での様々な応用が可能です。 以下のヒントを参考にして、まずは授業を始めてみてください。

1. アニメーションを使って、抽象的な科学的アイデアを目に見える形で具体的に説明してください。

2. 重要な科学的原則をアニメーションで説明します。例えば、生物時計のアニメーションは、転写と翻訳の基礎を説明するのに使用できます。

3. 基礎となる科学的原則を強化するために、必要に応じてアニメーションのセクションを繰り返して、学生が確実に学習できるようにします。

4. 学生が自分の学習スタイルに合わせてアニメーションを使用するように促します。

5. 自分の学習スタイルに合わせて、アニメーションを使ってみてください。

6. 教室のカリキュラムを補うために作成したWebベースの学習モジュールにアニメーションを組み込む

7. 学生が自分のWebベースのプロジェクトにアニメーションを組み込むように促す

Human SCN Anatomy Resources

1. Bear, MF, Connors, BW, and Paradiso, MA. Neuroscience: exploring the brain. ボルチモア。

2. Herzog, ED, Takahashi, JS, and Block, GD.

2. Herzog, ED, Takahashi, JS, and Block, GD.Clock controls circadian period in isolated suprachiasmatic nucleus neurons.

3. Lydic, R, Albers, HE, Tepper, B, and Moore-Ede, MC. 哺乳類の視交叉上核の3次元構造：5種の比較研究。 J. Comp. Neurol. 204: 225-237, 1982.

4. van den Pol, A. 視交叉上核：固有の解剖学的構造。 J. Comp. Neurol. 191: 661-702, 1980.

Human SCN Anatomy Credits

Director:

Director: Dennis Liu, Ph.D.

Scientific Direction: Joseph Takahashi, Ph.D.

Scientific Content: Donna Messersmith, Ph.D.

Animator: エリック・ケラー