生物钟是哪里控制的

哺乳动物的生物钟主要由大脑深部的一个区域——视交叉上核（SCN）控制。

生物钟，也称为生理钟或生物钟，是生物体内一种调节生命活动节律的内在机制。这个节律性内在时钟控制着诸如睡眠、进食、激素分泌等多种生理和行为活动。研究表明，哺乳动物的生物钟主要位于大脑深部的一个特殊区域，即视交叉上核（Suprachiasmatic Nucleus，简称SCN）。

SCN位于大脑的第三脑室底部，靠近视交叉处，由一对神经元组成。这个区域与眼睛的视觉输入有关，但它的主要功能是作为生物钟的核心控制器。SCN通过调节神经元的活动来控制整个身体的生物节律。

程和平团队的研究揭示了SCN在时间计算上的惊人能力。他们发现，SCN中的神经元集群通过集体决策来计算时间，其准确率高达99%。这一发现是通过使用自主研发的双侧扫描双光子显微镜实现的，首次对SCN中近万颗神经元进行了跨昼夜钙成像。

研究显示，SCN中的神经元以钙脉冲为基本单元，能够形成从秒到小时甚至日周期跨尺度的时间信号，显示出潜在的时间编码能力。此外，研究团队还开发了一个基于SCN神经元钙信号的时间解码器，发现随着参与神经元数量的增加，解码准确率也随之提高。当随机组合来自同一SCN脑片的900个神经元时，时间解码的准确率可以达到99%。

这项研究不仅揭示了SCN在时间计算上的集体决策机制，还表明神经元分类结果呈现分层模块化结构，形成类似“时间蝴蝶”的形状。这些发现对理解生物钟的工作原理具有重要意义。

生物钟的研究不仅有助于我们理解生物体的内在节律性，还为时辰生物学、时辰药理学和时辰治疗学等新学科的发展提供了理论基础。通过深入了解生物钟的控制机制，科学家们有望开发出更有效的治疗方法，优化药物使用时间，以及改善生物体的健康状态。