Entrainment of Circadian Rhythm by Ambient Temperature Cycles in Mice

Abstract

Much is known about how environmental light-dark cycles synchronize circadian rhythms in animals. The ability of environmental cycles of ambient temperature to synchronize circadian rhythms has also been investigated extensively but mostly in ectotherms. In the present study, the synchronization of the circadian rhythm of running-wheel activity by environmental cycles of ambient temperature was studied in laboratory mice. Although all mice were successfully entrained by a light-dark cycle, only 60% to 80% of the mice were entrained by temperature cycles (24-32 degrees C or 24-12 degrees C), and attainment of stable entrainment seemed to take longer under temperature cycles than under a light-dark cycle. This suggests that ambient temperature cycles are weaker zeitgebers than light-dark cycles, which is consistent with the results of the few previous studies using mammalian species. Whereas 80% of the mice were entrained by 24-h temperature cycles, only 60% were entrained by 23-h cycles, and none was entrained by 25-h cycles. The results did not clarify whether entrainment by temperature cycles is caused directly by temperature or indirectly through a temperature effect on locomotor activity, but it is clear that the rhythm of running-wheel activity in mice can be entrained by ambient temperature cycles in the nonnoxious range.

Efeitos das variações de temperatura ambiental em ritmos circadianos

“…Nesses estudos, muitas vezes o ciclo diário de temperatura arrasta o oscilador de apenas alguns indivíduos dentro de uma mesma espécie, ao contrário do que acontece com o ciclo de claro/escuro, que na maioria das vezes é Zeitgeber para todos os indivíduos (Rensing e Ruoff, 2002;Refinetti, 2010).…”

“…Refinetti (2010) sugere que essas projeções podem não ser necessárias e que o arrastamento poderia ocorrer mesmo que a informação sobre temperatura ambiental não seja transmitida diretamente para o oscilador. Umas das hipóteses do autor é que a temperatura poderia modular o nível de atividade locomotora do animal e o sinal para o arrastamento seria justamente essa mudança na atividade.…”

“…No entanto, quando a temperatura volta a ser constante, a fase do ritmo passa a ser a mesma de quando o animal estava em livre curso (como na figura 2D), indicando que não houve arrastamento, mas sim mascaramento pelo ciclo de temperatura (De Coursey, 1960). O mesmo acontece com camundongos expostos a ciclos de temperatura, nos quais há diminuição da atividade na fase quente, mesmo nos indivíduos que não apresentaram arrastamento (Refinetti, 2010).…”

Circadian Rhythm, Health and Nutrition Relationship: Review

“…6 Sabit çevresel koşullar altında (hiçbir zaman ifadesinin olmadığı durumda), insanlarda ritmin yaklaşık 24,8 saatte bir kendini tekrarladığı göste-rilmiştir. 7 Memelilerde ritmin bu belirli sürelerde başlama-sonlanma döngüsünde rol alan, sirkadiyen davranış ritimlerinin oluşumu için ana zamanlayıcı (pacemaker) suprakiazmatik nükleus [suprachiasmatic nucleus (SCN)]'tur. 8,9 SCN, anterior hipotalamusta, 4. ventrikül ortalarında, optik kiazma üzerinde her iki hemisferde orta hat yanında sağlı sollu birer adet bulunmaktadır.…”

“…22 S Sı ıc ca ak kl lı ık k; çoğu organizma için sıcaklık güçlü bir uyaran iken, memelilerde dış sıcaklık değişimleri zayıf bir uyaran ajandır. 7 Ancak; fibroblast, karaciğer, böbrek ve akciğeri kapsayan periferal osilatör-ler sıcaklık değişimine oldukça hassastır. 23 J Je et t--L La ag g; farklı zaman bölgeleri arasındaki seyahati tanımlar.…”