Suprahiasmatiskais kodols (SCN) ir hipotalāma adatas galvas izmēra struktūra, kas ir smadzeņu daļa, kas atrodas virs redzes nerva krustojuma. Tas kontrolē diennakts ritmu, noteiktu parādību ritmisku atkārtošanos aptuveni vienā un tajā pašā laikā katru dienu. Zināms arī kā bioloģiskais pulkstenis, tajā ir aptuveni 20,000 24 neironu, kas ģenerē neironu un hormonālos signālus, kas regulē dažādas ķermeņa funkcijas aptuveni XNUMX stundu ciklā. Daži signāli, ko rada suprahiasmatiskā kodola neironi, ietver gamma-aminosviestskābi, vazopresīnu, vazoaktīvo zarnu peptīdu un somatostatīnu. Dažādās ķermeņa funkcijas, kas sinhronizētas ar radītajiem signāliem, ir miega un nomoda cikls, ķermeņa temperatūra, asinsspiediena izmaiņas, urīna ražošana un hormonu sekrēcija.
Diennakts ritmus var piesaistīt apkārtējās vides gaišais un tumšais cikls. Kad gaisma, kas nāk no vides, sasniedz acis, specializētās gaismas jutīgās tīklenes šūnas, kas pazīstamas kā fotoreceptori, pārvērš gaismu elektriskos signālos un pēc tam pārraida to uz smadzenēm. Šie signāli, kas pārvietojas pa retinohipotalāmu, rada aizraušanos. Entrainment ir suprahiasmatiskā kodola aktivitātes fāzes pārvietošana, lai tā sinhronizētos ar vienas frekvences vides gaismas un tumšo ciklu. Subjektīvā dienas laikā iekļūšanu veic cikliskais adenozīna monofosfāts un hipofīzes adenilciklāzi aktivizējošais peptīds, savukārt subjektīvā nakts laikā to veic cikliskais guanozīna monofosfāts un acetilholīns.
Papildus vides gaismas signāliem suprahiasmatisko kodolu ietekmē melatonīns. Melatonīns ir hormons, ko čiekurveidīgs dziedzeris sintezē no neirotransmitera serotonīna. Tas ir gan suprahiasmatiskā kodola aģents, gan regulators. Tās sintēze ir diennakts, kur to kavē gaisma un stimulē tumsa. Vides tumsas laikā melatonīna līmenim paaugstinoties, smadzenēm tiek nosūtīta informācija, ka ir pienācis nakts laiks, un attiecīgi tiek izraisīta ķermeņa funkciju piesaiste.
Ir identificēti vairāki gēni, kas regulē diennakts ritmu. Tie ir mūžīgie, perioda, dclock un cikla gēni. Tie kontrolē olbaltumvielu ekspresiju, radot sarežģītu intracelulāru negatīvu atgriezenisko saiti. Negatīvās atgriezeniskās saites sistēma nosaka suprahiasmatiskā kodola periodiskumu.
Neironu un hormonālo signālu ritma izmaiņas notiek sezonāli. Tas var atspoguļot dienasgaismas garuma, plūdmaiņu, temperatūras un saules gaismas izmaiņu ietekmi. Jet lag gadījumā bioloģiskais pulkstenis tiek izjaukts pēkšņu mākslīgu pulksteņa laika izmaiņu dēļ, pārejot uz citu laika joslu, kā rezultātā notiek strauja neironu un hormonālo signālu nobīde. Bieži vien ir nepieciešamas vairākas dienas, lai atjaunotu ķermeņa darbību uz normālu 24 stundu ciklu.