Det tredje øje
Døgnrytme #2
Når man taler om døgnrytmer, kommer man ikke uden om stoffet melatonin. Melatonin er et stof, der udskilles af hjernen (og i hjernen), når det er mørkt. Dette er et gennemgående træk, som gør sig gældende hos alle dyr, der har en døgnrytme, selv encellede dyr. Melatonin er også blevet kaldt “nattens lys”, fordi det fungerer som et internt signal i hjernen om, at mørket er faldet på.
I praksis fungerer det ved, at et særligt område i hjernen udskiller melatonin, med mindre det bliver aktivt hæmmet af andre områder i hjernen, som reagerer på dagslys. Det er dermed ikke mørket, der udløser melatonin i hjernen. Det er snarere sådan, at dele af hjernen vil udskille melatonin, med mindre de aktivt bliver hæmmet fra andre dele af hjernen, som registrerer dagslys.
Melatonin udskilles af et særligt område i hjernen, som kaldes koglekirtlen (eller pinealkirtlen som blot er en delvist latinsk variant af samme navn). Hos de fleste hvirveldyr er koglekirtlen placeret i den del af mellemhjernen, som vender opad. Hos mange dyr er koglekirtlen desuden forbundet med en lysfølsom plet, pinealøjet, der er placeret i panden over øjnene og som direkte registrerer dagslys og sender signaler til koglekirtlen via pinealnerven. Pinealøjet kaldes undertiden også parietaløjet eller nakkeøjet.
Nakkeøjne er forholdsvis vidt udbredte i dyreriget, særligt hos øgler og frøer, primitive fisk som lampretter samt tun og hajer, der lever på det åbne hav. Hos visse fortidsdyr har man tilmed fundet spor efter parrede øjne, dvs. to nakkeøjne. De mest fuldendte udgaver af det tredje øje blandt nulevende hvirveldyr findes hos den new zealandske tuatara, som udgør en særskilt udviklingsrække inden for krybdyrene. Her har nakkeøjet både linse og nethinde. Det er dog kun synligt hos nyklækkede individer, da det hurtigt dækkes af skæl, men det bruges stadig til at skelne mellem lys og mørke hos voksne tuataraer.
Hos både fugle og pattedyr er nakkeøjet derimod forsvundet. Hos pattedyrene, som vi som bekendt tilhører, styres koglekirtlens produktion og udskillelse af melatonin i stedet af signaler fra nucleus suprachiasmaticus, der modtager signaler direkte fra øjets nethinde (se Mysteriet om den sovende hjerne, side 199).
Koglekirtlens størrelse hos forskellige dyr afhænger primært af, hvor langt de lever fra ækvator.
Det skyldes, at dagens længde varierer mere hen over året, jo længere nordpå og sydpå fra ækvator man kommer. Der udskilles således væsentligt mindre melatonin om sommeren, hvor der alt andet lige er væsentligt mere dagslys, end om vinteren. Mængden af melatonin kan dermed også fungere som en form for kalender for dyr, som lever langt nord for eller syd for ækvator. Dyr, der lever højt mod nord, som f.eks. lemminger, hvalrosser og nogle arter af sæler, samt hvaler og elefanter, der ofte foretager længere migrationer på tværs af ækvator, har store koglekirtler, mens dyr som lever mere stabilt tættere på ækvator, som f.eks. myreslugere eller bæltedyr, har en mindre koglekirtel.
Hos mennesker spiller melatonin primært en rolle i forbindelse med indsovningen. Melatonin er med andre ord medvirkende til at regulere, hvornår man falder i søvn. Samtidig med at niveauet af adenosin stiger, jo længere vi har været vågne, og er med til at fremkalde søvn (se Mysteriet om den sovende hjerne, side 208-209), vil niveauet af melatonin også stige, når der ikke længere registreres dagslys. Det gør søvntrangen stærkere, hvilket er en af årsagerne til, at man kan lette indsovningen ved at give tilskud med melatonin, selvom det er lyst. Melatonintilskud bør dog kun tages efter samråd med en læge.
Selvom vi ikke længere besidder et tredje øje, som øjensynligt er en arv, der strækker sig tilbage til nogle af de allertidligste hvirveldyr, spiller koglekirtlen og melatonin stadig en vigtig rolle i reguleringen af vores døgnrytme og dermed også vores søvnmønstre.
Reference:
Pandi-Perumal SR, Srinivasan V, Maestroni GJ, Cardinali DP, Poeggeler B, Hardeland R (2006) Melatonin: Nature’s most versatile biological signal? The FEBS Journal 273: 2813-2838.