蜱汤:身体时钟©Getty Images

蜱汤:身体时钟

根据最近的研究,我们的每一个细胞都有一个内部“时钟”,它决定了我们的日常节奏。但为什么?他们如何保持同步?

这是现代生活的禁令之一 - 被时钟被统治的感觉。关闭发出警报,然后它起来了,回家回到了睡觉之前睡觉了。

广告

简而言之

地球上的生命遵循每日节奏,在24小时周期之后的活动。它的起源显得明显:每天阳光的上升和设置。然而,实验表明,这样的“昼夜昼夜”节奏本身就是他们的生物体:植物和动物在黑暗中仍然可以管理大约24小时的活动循环。最近的研究已鉴定出细胞内的基因,这些细胞内促进生化反应,每天衰减和流动。这些“蜂窝时钟”在没有外部输入的情况下完美地工作。但是,它们是如何同步的,以及他们首先演变的原因是一个谜。

至少我们并不孤单。从水牛到细菌,橡树到藻类,所有生活都遵循相同的无情24小时周期,由太阳的上升和设置驱动。

还是呢?超过250年前,一位法国科学家表演了一个简单的实验,吹嘘了地球上所有生命的想法,这是对太阳的竞标。让植物每天开放和闭合叶子的方式感兴趣,让Jean Jacques de Mairan在一个黑暗的房间里放了一个点解冻并观察到效果。他预计植物抢劫阳光,停止其日常生活。令他惊讶的是,它的叶子继续打开和接近,因为回应一些看不见的计时员。

这是一个真正的计时员在我们内部滴点的第一个标志。但是什么 - 和哪里 - 是吗?它如何实现这种惊人的规律性?这些是现在处于时间计量学的最前沿的谜团,研究了生物体中时间效果的研究。

寻找答案的是不仅仅是捆绑一些科学松散的终结。我们可能会诅咒墙壁上的时钟,但我们身体的时钟可能会导致我们更多的麻烦。通过换档工作或长途航班被淘汰同步,他们可以让我们完全无法思考或行动。然而,即使他们正常工作,他们生成的警觉性的自然节奏也可以赶上我们:事故统计数据显示两个致命的峰值,凌晨4点,12小时后,我们在我们最不认证时。

在20世纪70年代,最畅销的书籍开始出现申请这种现象是所谓的生物性能的表现,这是一个有关身体,情感和智力特征的三个循环。据说从出生的那一刻起,分别重复每23,28和33天,当一个或多个循环导致次优的性能时,它们应该导致“临界日”,不幸的后果。

科学家们将生物中隙长期被淘汰,作为伪科学,坚持认为三个周期的存在实际上。 1998年,纽约州步行大学博士Hines博士发表了对生物合闸的索赔最全面的研究,审查了130多项调查的结果。他发现他们四分之三未能为生物性提供任何支持。大多数剩余的剩余部分都含有错误的数学,统计中的基本误差,而少数积极研究是氟克斯的。

免费跑步者

但是,虽然科学家的生物节律很少,但没有怀疑24小时生物循环的存在 - 或者,相反,长度约24小时。继麦兰的开拓性工作之后,其他研究人员发现,当剥夺阳光提供的提示时,有机体安定到近距离,但很少完全一切地区的“自由运行”周期。在人类的情况下,人们被剥夺进入日光的实验表明,自由跑循环通常为约24.5小时。这是所谓的“昼夜昼夜昼夜”循环(从拉丁文意思是一天'),其长度由我们的内部计时员产生 - 无论它是什么。

在20世纪60年代后期,Chronogiolistics认为他们以Suprachiasmatic核(SCN)的形式发现,在称为下丘脑的大脑区域中的一系列神经细胞。与眼睛中的光敏细胞相关联,SCN感应日光并触发褪黑素等激素的释放,这使身体功能与一天的时间保持同步。

多年来,SCN及其对日光的敏感被认为是最终的起搏器 - 至少在诸如人类的较高的生物中。但在1971年,加州技术研究所的科学家们使用水果苍蝇发现了真正令人惊叹的东西的证据。果蝇似乎有基因影响其行为的日常节律 - 这表明每个细胞内部有“时钟”。 1995年的进一步证据了,马萨诸塞州普通医院的研究人员来自SCN的神经细胞,发现他们可以在昼夜帮助下保持昼夜节律。最后,1997年,伊利诺伊州西北大学的科学家发现了一种调节哺乳动物中细胞活性的日常节律的基因。

叫醒服务

身体温度如何影响警觉性

在24小时内,我们的温度根据我们的警觉水平而升级并落下,当我们深深睡着时,达到其最低水平。在凌晨4点和下午4点左右发生了两次警觉点。当我们非常不太可能入睡时,众所周知的众所周知是两个警觉性峰值。在我们的体温下蘸几个小时后,这些峰值发生了几个小时。

时钟观看

该基因如何仍然计算出该基因的细节仍在计算出来,但它们可能导致更好的方式应对班次工作和喷射滞后。 “当我们想同步我们的身体时,我们只有大脑中的SCN担心,”Joseph Takahashi教授说,他领导了研究。 “随着我们在整个机构中存在的昼夜节目时钟的新知识,我们需要新的策略和治疗方法来重置我们所有的细胞。”

发现生物体的发现在他们的细胞内部滴答生物化时钟提出了两个问题:他们如何保持同步 - 以及为什么有机体会因阳光而努力获得联系?到目前为止,没有人知道,尽管有几个理论。例如,Sunlight可能有助于保持锁柄中的无数蜂窝时钟。 “我们远未了解昼夜昼夜时钟的发展,”田纳西州维兰特比尔大学的Carl Johnson教授说。 “我们尚未确定导致这些计时者演变的选择性压力,在大多数情况下,节奏的重要性并不知道。”

在寻找答案中,研究人员正在研究微生物的行为,称为蓝杆菌。 2005年,日本名古屋大学的一支团队表明,在24小时循环中,通过该细菌产生的三种蛋白质之间的化学反应。蓝杆菌是地球上最古老的生活方式,所以这表明细胞时钟已经存在超过30亿多年。

约翰逊说,所有后续有机体都遵循了诉讼。 “细菌,真菌,植物和动物似乎都彼此独立地具有演化的时钟系统。”

广告

非常为什么是未知的。但有一件事很清楚:日常生活常规不是现代发明。

找到更多

爆裂药丸

你服用药物的哪个时间是什么时候?

我们的日常昼夜节律的潮起潮和流量在我们改变的警觉水平中最为明显。但它以其他方式表现出不太重要的方式 - 包括我们对医学做出反应的方式。

1985年,着名的杂志科学发表了对药物的有效性受到对患者的影响的研究。动物实验已经表明,如果在一天的某些时候给予抗癌药物变得更大的毒性更大。南卡罗来纳大学威廉·赫鲁什斯基(William Hrushesky)想知​​道人类可以在人类中观察到相同的效果。要查明,他招募了31例卵巢癌的患者,并给了它们两种标准药物 - 顺铂和亚霉素 - 凌晨6点或下午6点,另一个在12小时后施用。结果表明,早晨给予的那些顺铂后,晚上的阿霉素患者患有比以相反的顺序接受相同药物的毒性反应率更高。

其他研究人员发现了类似的结果。然而,尽管对患者的影响,但这项研究到目前为止对医院实践的影响最小。 “它没有被取消,因为它使医疗实践复杂化,”Hrushesky说。然而,他补充说,他从已经了解研究的个人医生获得了稳定的呼叫,并希望将其用于治疗其癌症患者。

也就是说,夜间吃的食物的长期信念更有可能导致体重增加确实是一个神话。 2003年,俄勒冈州的科学家健康&美国的科学大学报告说,猴子的测试未能在体重增加和动物吃时发现任何联系。

 


关注科学专注 推特Facebook, Instagram. 抹布