Wenn Jet Lag oder oft wechselnden Schichten arbeiten Sie fühlen sich von synch, es ist wahrscheinlich nicht die eigene Vorstellungskraft. Neue Forschungsergebnisse der Leitung von einer von der Universität Washington Biologe zeigt, dass es mindestens zwei circadianen Uhren in der Säugetier Gehirn, dass ein streng-Sticks an einen internen Zeitplan und einem anderen, die verändert werden durch äußere Einflüsse wie Licht und Dunkelheit.
Der Regel die zwei Uhren sind synchronisiert, so dass verschiedene körperliche Funktionen sind im Einklang mit jeder anderen, sagte Horacio de la Iglesia, ein UW Assistant Professor für Biologie. Aber einen langen Flug oder wechseln Sie Ihre 8-bis-5 Zeitplan zu beginnen um Mitternacht und die Dinge können sich bringt, aus.
"Wenn Sie Reise nach Europa, der Rest-Aktivitäts-Zyklus wird relativ schnell anpassen. In zwei oder drei Tage werden Sie wahrscheinlich schlafen, wenn es dunkel," de la Iglesia sagte. "Aber Ihre Temperatur oder Hormon-Release-Zyklen möglicherweise immer noch auf Seattle Zeit, die zum Beispiel, wie gut Sie schlafen."
Ein bisschen von Hirngewebe genannt suprachiasmatic Kern, eine tägliche Herzschrittmacher, dass regelt Rhythmen wie Schlaf und Wachzustand, hat Tausende von Zellen genannt Neuronen mit synchronisierten circadianen Aktivitäten. Aber die Neuronen in den Kern lassen sich in mindestens zwei sekundäre Uhren, die sich getrennt voneinander, wenn sie künstliche Tag-Nacht-Zyklen.
Für die Studie, eine Gruppe von Ratten wurde ausgesetzt, um künstlich angelegte 22-Stunden-Tag, mit 11 Stunden pro Spiel von hell und dunkel. Mit der verkürzten 22-Stunden-Tage, die Forscher fanden heraus, dass das, was normal ist tagsüber Tätigkeit begann, um die Elemente in die künstliche Nacht Stunden, und dass sie aktiviert, um das Zusammenspiel von zwei Genen in der Ratten "Gehirn Uhren. Ein Gen, genannt Per1, ist aktiv während des Tages und die anderen, Bmal1, ist aktiv in der Nacht.
Die Wissenschaftler festgestellt, dass, wenn eine Ratte verhalten wie erwartet, seine suprachiasmatic Kern enthaltenen Per1 während Licht Zeiten und Bmal1 während dunkel. Aber wenn tagsüber Verhalten begann ein Abgleiten in "Nacht" Stunden, es stellte sich heraus, dass beide Gene wurden gleichzeitig aktiv sein, Per1 etwa in der oberen Hälfte des Kerns und Bmal1 etwa in der unteren Hälfte. Das bedeutet, dass der oberen Hälfte des Gehirns die wichtigsten circadianen Uhr können zeigen, ein Zyklus von fast 25 Stunden, das ist völlig normal für eine Ratte, während die untere Hälfte passt nach externen Signalen, wie hell und dunkel.
Die Arbeit ist in ein Papier veröffentlicht, Anfang dieses Monats in der Zeitschrift Current Biology. Neben de la Iglesia, Autoren sind William Schwartz von der University of Massachusetts Medical School und Trinitat Cambras und Antoni D? Ez-Noguera, die beide von der Universität Barcelona in Spanien.
Die Arbeit trägt zu einem wachsenden Verständnis, dass der Körper enthält ein komplexes Netzwerk von Oszillatoren, dass die Regulierung der körpereigenen Rhythmen, einschließlich peripherer, oder "Slave"-Oszillatoren in Organen wie der Leber und Lunge. Im Gegenzug, diese Forschung könnte dazu führen, dass ein Heilmittel für Jetlag, oder bieten Hilfe für Tag-Schicht-Arbeiter Wechsel zu einem Zeitplan Mitternacht, wenn es kann mehrere Tage der neuen Routine, bevor der Körper nicht mehr ausüben einen starken Drang zu schlafen, de la Iglesia sagte.
"Viele der Beschäftigten Schichtarbeit sind intern desynchronisiert. Sie haben eine Rest-Aktivitäts-Zyklus, der aus der Synchronisierung mit dem Rest ihres Zyklus, und einige können nicht mit diesem", sagte er. "Das gleiche passiert mit Piloten, die sich ständig Reisen über Zeitzonen hinweg."
Es wurde vorherigen Nachweis dafür, dass die menschliche Rhythmen werden kann geworfen durch externe Signale, de la Iglesia sagte. Zum Beispiel, Menschen in Isolation - vielleicht Höhlenforscher Ausgaben zwei Wochen in einer dunklen Höhle - in der Regel glauben, dass sie isoliert worden für eine sehr viel kürzerer Zeit, als sie wirklich sind. Das ist, weil, ohne die gewohnten Zeit Hinweise, die Stelle der internen Uhren starten Radfahren auf verschiedenen Schritte, ein Betrieb mit der normalen menschlichen Zeitraum und ein mit einer viel längeren Zeitraum, die 33 Stunden fühlen wie ein Tag.
"Wir sind der Meinung, das Phänomen könnte eine neuronale Basis im Gehirn der circadianen Uhr selbst", sagte er.
Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte de la Iglesia an 206-616-4697 oder horaciod@u.washington.edu; Schwartz an 508-856-4147 oder William.Schwartz @ umassmed.edu; Cambras auf 011-34-934-02-4505 oder cambras@ub.edu; oder D? ez-Noguera auf 011-34-934-02-4505 oder a.diez.n @ ub.edu
Kontakt: Vince Stricherz
vinces@u.washington.edu
206-543-2580
University of Washington