一团只有几千个脑细胞，最大不超过芥菜籽，它控制着哺乳动物中大多数身体过程的每日潮起潮落，尤其是睡眠/唤醒周期。现在，约翰·霍普金斯大学的科学家在小鼠中报告了直接证据，证明这些细胞团如何控制睡眠并在整个昼夜中传递光信号。

他们在《当代生物学》上发表了他们对被称为视交叉上核(SCN)的大脑区域研究的摘要。

“光对人类的睡眠有强烈，负面和直接的影响。每天晚上睡觉前关灯，每天早晨打开窗帘让光进入，我们都会遇到这种情况。然而，鲜为人知了解昼夜节律的一个重要组成部分就是了解光确实需要SCN来直接调节睡眠，这是昼夜节律难题的重要组成部分。”约翰·霍普金斯大学医学院神经科学教授Seth Blackshaw博士说。“我们对睡眠控制的细节了解得越多，就可以为患有睡眠障碍或时差反应的人找到治疗方法的机会越大。”

布莱克肖说，科学家们已经有一段时间知道，SCN可以作为主时钟来同步人类和其他哺乳动物的睡眠和其他所谓的昼夜节律。但是它在更直接地调节睡眠方面的重要性(例如当明亮的光线唤醒某人时)仍然值得商because，因为需要进行实验来证明其在活体动物中的作用基本上是不可能的。“如果您通过手术移除小鼠中的SCN，它们的睡眠和清醒将不再立即受到光的影响，但是您也不能在不切断从视网膜带走光信息的视神经的情况下移除SCN。所以没人知道如果这种抗光性是由于缺少SCN或缺少视神经而引起的，”

在2014年首次报道的实验中，Blackshaw的团队找到了一种在不物理移除SCN并损害视神经的情况下破坏SCN正常功能的方法。研究人员试图鉴定与小鼠下丘脑发育有关的基因，小鼠下丘脑是包括SCN在内的大脑区域。他们发现了一个这样的基因，称为LHX1，似乎是胎儿SCN发育中最早的“开启”基因。

对于新一轮的实验，科学家们使用了一种定制的遗传工具，仅从组成SCN的细胞中删除了LHX1。他们发现，老鼠的昼夜节律受到严重破坏，尽管它们仍可能与轻度周期微弱地同步。而且，SCN的细胞不再产生六种小的信号蛋白，这些蛋白被称为协调和加强其工作，这是一种生物化学过程，称为偶联。

无论小鼠处于持续的光照，恒定的黑暗还是正常的周期中，它们的睡眠时间和持续时间都是随机的。累积地，它们像正常小鼠一样睡了相同的时间，每24小时大约睡12个小时，但是周期没有规律。