Суточные биоритмы человека: Суточные биоритмы: что мы о них знаем?

Суточные биоритмы: что мы о них знаем?

21 октября 2018

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Начало нового дня. Суточные биоритмы характерны для всего живого на Земле

Знаете ли вы, что суточные биоритмы — или циркадные ритмы — характерны для всего живого на Земле: от грибов до человека?

У всего живого — в том числе и у крошечной бактерии, которую можно рассмотреть только под мощным микроскопом — есть суточные биоритмы: биологический процесс, который занимает приблизительно 24 часа и определяет ритм нашей жизни в целом.

• Почему опасно ломать «биологические часы»
• Почему биоритмы влияют на успешность операций на сердце?
• Британские биологи: полученные днем раны заживают быстрее

А что вы знаете о том, как суточные биоритмы влияют на нас?

1.

Суточные биоритмы существуют почти с появления жизни на Земле

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Суточные биоритмы начали формироваться с появлением первой живой клетки на Земле

Считается, что первая живая клетка на Земле в светлое время суток под действием ультрафиолета получила повреждения, а ночью восстановилась. Человеческий организм работает также — ночью, во время сна, запускаются процессы восстановления.

2. Внутренние биологические часы есть не только у человека

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

У мимозы свои биоритмы — цветы открываются и закрываются даже ночью

Считается, что суточные биоритмы есть у всего живого на Земле, что способно вырабатывать энергию под действием солнечного света.

Однако несмотря на связь с внешними стимулами, такими как солнечный свет, циркадные ритмы имеют внутреннее, эндогенное происхождение, представляя, таким образом, биологические часы организма.

Французский ботаник Огюстен Пирам Декандоль еще в 1834 году определил, что период, с которыми мимоза открывает и закрывает листья, короче длины суток и составляет примерно 22-23 часа. То есть листья мимозы открываются в темное время суток.

3. Биологические часы задают ритм нашей жизни

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Даже грибы живут по своим внутренним биологическим часам

Суточные биоритмы позволяют живым существам предвосхищать наступление ночи и дня, зимы и лета и дают нам возможность подготовиться к этим событиям.

4. У вас есть внутренние часы с функцией синхронизации

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Забудьте о времени по Гринвичу. Ваши часы, отражающие суточные биоритмы, точнее и всегда с вами

Ваши главные биологические часы, которые отвечают за процессы синхронизации, находятся в гипоталамусе. Эти часы-синхронизаторы, как дирижер, посылают вам определенные регулирующие сигналы в разное время в течение суток.

5. У вас есть также «периферические часы»

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Внутренние и периферические часы всегда находятся в процессе синхронизации

Все ваши органы и ткани имеют дополнительные — периферические — часы, которые синхронизируются с главными часами в вашем гипоталамусе.

6. Часы есть в каждой клетке

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Каждая клетка имеет свои суточные биоритмы и часы

Каждая клетка вашего организма живет по своим внутренним часам, которые отвечают за изменения, происходящие в клетке в течение каждых 24 часов.

7. Годичный ритм

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Медведь начинает готовится к зимней спячке задолго до наступления зимы

Когда ночи становятся длиннее, мозг вырабатывает больше мелатонина — гормона, который регулирует состояние сна и бодрствования.

Многие животные — например, олени — реагируют на такие изменения — начиная готовиться к зимней спячке или периоду размножения.

Человеческий организм также реагирует на эти изменения и зимой вырабатывает больше антител для того, чтобы бороться с различными инфекциями, характерными для холодного времени года.

8. Дневной свет помогает вам сохранять режим

Автор фото, EPA

Подпись к фото,

Для здоровья необходимо получать достаточно солнечного света

Если вам не хватает солнечного света, то ваши биологические часы сбиваются с 24-часового ритма.

Сенсоры, которые располагаются в ваших глазах реагируют на свет и темноту и посылают сигнал в мозг, которые отвечают за процессы синхронизации в вашем организме.

9. Пора спать?

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Как мы понимаем, что нам пора спать?

С того момента как вы проснулись, организм начинает готовиться ко сну.

Но вы не засыпаете до того времени, пока ваши биологические часы не скажут вам, что пора спать.

10. Рассинхронизация, или джетлаг

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Организму нужно время, чтобы перевести ваши суточные биологические часы

Джетлаг — рассогласование циркадного ритма человека с природным суточным ритмом.

Мы говорим о «джетлгае», когда ваши биологические часы работают в одном часовом поясе, а другие части тела — печень, кишечник, мозг и мышцы — живет в другом часовом поясе.

Для того, чтобы работа этих часов синхронизировалась нужно приблизительно по дню на каждый часовой пояс. То есть если вы прилетели в город, где разница во времени по сравнению с вашим часовым поясом, составляет три часа, то вам понадобится около трех дней, чтобы ваш организм адаптировался.

11. Социальный «джетлаг»

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Будильник говорит вам «пора просыпаться», а ваш организм говорит «надо еще поспать»

Социальный джетлаг характерен для тех, кто вынужден работать по скользящему графику, или тех, у кого «социальные» и «биологические» часы сильно рассинхронизированы.

Если ваш будильник звонит тогда, когда биологические часы еще не дали сигнал к пробуждению, тогда вы живете в режиме «социального джетлага».

Как свидетельствуют многие исследования, рассогласование «социальных» и «биологических» часов повышает риск возникновения депрессии, заболеваний сердца, диабета, ожирения и даже рака.

12. Дайте подросткам поспать подольше

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Для студента 7:00 — это то же самое что 5:00 для взрослого человека

Гормональные изменения в организме подростка предполагают, что сигнал к пробуждению их биологические часы будут давать как минимум на два часа позже, чем обычно.

Разбудить подростка в 7 часов утра — это то же самое, что разбудить 50-летнего человека в 5 утра.

По мере взросления подростка его биологические часы вернутся к прежнему ритму.

что это, влияние циркадных ритмов на обучение — как эффективно учиться, зная свой хронотип

Что такое биоритмы 

Биоритмы — это не какое-то мистическое понятие вроде астрологии или веры в приметы. Это неотъемлемое свойство всего живого. У каждого организма есть свои циклы, которые помогают ему чередовать фазы активности и восстановления. Человек — не исключение. От соблюдения биоритмов зависит его способность учиться и работать быстрее и эффективнее, принимать решения, чувствовать радость. 

Биологические ритмы (биоритмы) — это периодические изменения интенсивности и характера биологических процессов, которые сами поддерживаются и воспроизводятся в любых условиях.

Биоритмы бывают разные — от полуторачасовых до годовых. Более всего на работоспособность организма влияют суточные или циркадные ритмы. Их исследовал французский астроном Жан-Жак де Меран в 1729 году, когда заметил ежедневное движение листьев мимозы. Он предположил, что у растения есть свой механизм, подобный циклу сна и бодрствования у человека.

С тех пор циркадные ритмы подвергались тщательному изучению: учёные скрещивали растения, исследуя гены, которые формируют суточный ритм, анализировали поведение животных, ставили эксперименты с участием людей.  

В 2017 году учёные Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг получили Нобелевскую премию за открытие молекулярных механизмов, контролирующих циркадный ритм, что ещё раз подчеркнуло значимость изучения биоритмов.  

Приведём лишь несколько научных фактов о биологических ритмах, важных для нашей темы:

• Особенности циркадных ритмов определяются наследственностью и передаются на генетическом уровне.
• Свет — наиболее эффективный сигнал, поддерживающий баланс суточных ритмов. Специальные клетки сетчатки глаза человека, реагируя на свет, посылают сигнал напрямую в супрахиазматическое ядро — центр контроля циркадных ритмов в организме человека.
• Даже при отсутствии естественного света циркадные циклы в организме человека сохраняются. В ходе эксперимента, где люди были изолированы от естественного света и часов, у них вырабатывался 25-часовой циркадный ритм. 
• Использование искусственного света увеличивает циркадный ритм. В том самом эксперименте переход на 25-часовой суточный режим был связан с тем, что люди по своему усмотрению могли пользоваться искусственным светом. В скорректированном виде циркадный ритм составил 24 часа 11 минут.
  

Что происходит при нарушении циркадных ритмов 

При частой смене часовых поясов и, как следствие, режима дня, может возникнуть джетлаг — «рассогласование» циркадных ритмов. Джетлаг сопровождается бессонницей, апатией, усталостью, пониженным настроением. 

К другим расстройствам, связанным с суточными ритмами, относятся так называемая «бессонница выходного дня», синдром задержки или опережения фазы сна, нерегулярный ритм сна и бодрствования. Каждое из этих нарушений сна способно подорвать психическое равновесие и работоспособность.  

<<Форма демодоступа>>

Влияние биоритмов на работоспособность и успеваемость 

Индивидуальные особенности суточных биоритмов называют хронотипом человека. Мы знаем о трёх хронотипах: совы, жаворонки и голуби. А учёные выделяют целых семь хронотипов, но для удобства они объединены в эти три группы.

• Ранний хронотип — жаворонки — предпочитают ранний подъём. Легко просыпаются, наиболее активны и работоспособны по утрам, но быстро утомляются к вечеру, сонливость наступает уже в 20–22. Плохо адаптируются к изменению распорядка дня.
• Средний хронотип — голуби — пробуждаются рано, клевать носом начинают с 22 до 24. Пики активности у них наблюдаются с 10 до 12 и с 16 до 18, а в обеденное время работоспособность падает.
• Поздний хронотип — совы — ложатся спать после 24 часов. Наиболее активны в вечернее и ночное время, с утра у них плохая работоспособность.
  

Изменение эффективности у разных хронотипов связано с изменением уровня гормонов — серотонина, мелатонина и кортизола. Так, уровень мелатонина у жаворонков к вечеру падает, а у сов, наоборот, находится на пике.

Хронотип и успехи в школе

Жаворонкам и голубям живётся проще в современном городском ритме. Совам по утрам трудно быть концентрированными, вникать в новый материал и быстро реагировать на изменения. В то же время этому хронотипу проще работать с объёмными домашними заданиями: к вечеру их работоспособность достигает пика, тогда как жаворонки и голуби уже начинают спать на ходу. 

Однако, по словам учёных, ярко выраженный хронотип имеется всего у 20% людей. Остальные находятся как бы на стыке и при необходимости могут скорректировать свои биологические часы в нужную сторону.

Кроме того, многие люди, особенно школьники и студенты, ошибочно причисляют себя к совам. Зачастую отсутствие бодрости по утрам связано с недостаточным количеством сна, а вечерняя бодрость и бессонница до полуночи — с активным использованием ноутбуков и телефонов вечером. Яркий экран и постоянный поток информации мешают мозгу настроиться на плавный отход ко сну.

Хронотипы и обучение в онлайн-школе

Обучение в домашней школе «Фоксфорда» одинаково комфортно для всех «птичек». И вот почему:

• Меньшее количество учебных часов, чем в обычной школе. Сравниваем: пятиклассник в домашней школе «Фоксфорда» тратит в неделю 14 часов на вебинары и пять — на самостоятельные занятия. В обычной школе нагрузка порядка 24–25 часов в неделю. При этом выполнять домашние задания представитель каждого хронотипа может в наиболее продуктивное для себя время, подстраиваясь под свои биологические часы.
• Больше свободного времени по утрам. Сборы в школу и дорога до неё — это полтора-два часа бесценного времени. Именно их не хватает совам, чтобы выспаться, а жаворонок может потратить утренние часы на самостоятельное изучение материала вместо тряски в автобусе или метро. Занятия начинаются не раньше 10 утра по московскому времени — можно полноценно выспаться, позавтракать и настроиться на учёбу. 
• Возможность сосредоточиться. На онлайн-занятиях школьник находится дома, и раздражающие факторы в виде шума назойливых соседей по классу, холода, яркого или, наоборот, тусклого света, которые ещё больше снижают уровень концентрации сов по утрам, отсутствуют. Можно создать идеальные условия для учёбы дома и полностью погрузиться в материал.
• Запись занятий. Все онлайн-занятия доступны в записи: сова, например, может дополнительно посмотреть вечером тему, которая трудно далась утром, а жаворонок — освежить знания с утра.
• Привычка планировать. Большее количество свободного времени и занятия для самостоятельного изучения дают возможность выстраивать жизнь исходя из своих биоритмов. Понимание, как эффективно учиться в школе, используя особенности своего организма, поможет и во взрослой жизни. 

Как применить знания о хронотипах: советы школьникам 

Эти рекомендации помогут поддерживать в порядке циркадные ритмы организма и избегать нарушений сна:

• Подстраивайтесь под солнечный свет. Попробуйте не задёргивать шторы плотно на ночь, чтобы утром солнечный свет помогал организму проснуться и настроить свои биологические часы. А также старайтесь чаще бывать на свежем воздухе в течение дня.
• Не злоупотребляйте искусственным освещением. Конечно, совсем от него отказаться не получится, но попытайтесь хотя бы свести его к минимуму по вечерам. В книге «Найди время. Как фокусироваться на главном» Джейк Кнапп, ведущий разработчик Google, рассказывает, как ему помогает засыпать  «искусственный закат»: за полтора-два часа до отхода ко сну он постепенно уменьшает интенсивность света в доме, а за час до сна прекращает пользоваться гаджетами, чтобы дать глазам и мозгу отдохнуть. Воспользуйтесь этим советом для настройки собственных биочасов.
• Ложитесь спать и вставайте в одно и то же время. Привычка отсыпаться до обеда в субботу или воскресенье никак не поможет накопить запас сна на всю неделю, а вот сбить циркадные ритмы в организме может. Вставать в выходные позже можно, но не более чем на полтора-два часа. Это правило поможет сохранить работоспособность на высоком уровне и после выходных.

Знание сильных и слабых сторон своего хронотипа помогает учиться быстрее и эффективнее, повышать работоспособность согласно биологическим часам. Нужно соблюдать лишь несколько правил.

Жаворонки

• Не назначайте встречи, занятия с репетитором, важные события на поздний вечер.
• При смене режима или часовых поясов давайте себе дополнительные пару часов для восстановления. 

Голуби

• Учитывайте кратковременный спад активности днём — можно попробовать дневной сон.
• Снизьте количество активных событий вечером. 

Совы

• Повышайте свой уровень энергии по утрам за счёт питательного завтрака, витаминов, утренней зарядки, пробежки или небольшой прогулки.
• Дополнительные занятия или курсы, выполнение творческих работ переносите на ранний вечер. 
• Уменьшайте количество искусственного света и отказывайтесь от использования гаджетов за час до сна, чтобы засыпать раньше.
  

И конечно, строго обязателен для всех «птичек» 8-часовой сон, иначе, вне зависимости от хронотипа, по утрам вы всегда будете несчастной «совой», а по вечерам — измотанным «жаворонком».   

Иллюстрация: Aga Koniuszek / Dribbble

Что это такое, их важность и как ими управлять

Авторы: Редакторы WebMD

В этой статье

• Как работают биологические ритмы
• На что влияют биологические ритмы?
• Возможные осложнения
• Пребывание во времени

Биологический ритм — фраза, часто используемая как синоним циркадного ритма. Эти ритмы представляют собой серию телесных функций, регулируемых вашими внутренними часами. Они контролируют такие циклы, как сон и бодрствование, температуру тела, секрецию гормонов и многое другое.

Ваше тело поддерживает свои биологические ритмы с помощью различных химических веществ на молекулярном уровне в ответ на окружающую среду. Ваше воздействие света, привычки в еде и другие сигналы окружающей среды могут поддерживать или нарушать ваши биологические ритмы. Нарушение ваших биологических ритмов может привести к серьезным проблемам со здоровьем.

Как работают биологические ритмы

Ваши биологические ритмы связаны с внутренними часами в вашем мозгу, называемыми супрахиазматическим ядром (СХЯ). Он расположен в вашем гипоталамусе. Это область вашего мозга, которая управляет вегетативной нервной системой и гипофизом. Ваша SCN посылает сигналы в течение дня, чтобы регулировать активность вашего тела.

В циклах. Большинство биологических ритмов работают примерно по 24-часовым циклам. Другие, такие как менструальные циклы, работают в более длительных временных рамках. У каждого типа биологического ритма есть определенное название, показывающее, как долго он длится:

• Суточный (день и ночь)
• Циркадный (24 часа)
• Ультрадианный (менее 24 часов)
• Инфрадианный/Циркалунарный (1 месяц)
• Круглогодичный (1 год)

Суточные и суточные ритмы, которые контролируют такие функции, как сон, температура тела и гормональные изменения, больше всего зависят от света. Солнечный свет сообщает вашему SCN, который час и когда выполнять определенные функции. Другими факторами, влияющими на ваши внутренние часы, являются физические упражнения, гормоны и любые лекарства, которые вы принимаете.

Исследования показали силу внутренних часов, помещая людей в среду без сигналов, необходимых для их циркадных ритмов. Даже без световых сигналов ваша СХЯ может какое-то время поддерживать процессы вашего организма лишь с небольшими отклонениями от ее нормальных 24-часовых ритмов.

Индивидуальные хронотипы. Если ваши внутренние часы такие мощные, то почему так трудно просыпаться по утрам? Это связано с циркадной закономерностью, называемой вашим хронотипом. Это биологическая тенденция отклоняться от 24-часового цикла. ‌

Совы и ранние пташки. Исследования также показали, что циркадные ритмы организма сохраняются даже в полной темноте. Даже без света индивидуальные ритмы людей лишь немного отклонялись от строгого 24-часового цикла. Циркадные циклы населения колебались в среднем от 23,5 до 24,6 часов.

Эти отклонения обусловлены личными хронотипами людей. Исследователи считают, что они являются причиной того, что люди становятся либо ранними пташками, либо «совами».

На что влияют биологические ритмы?

Основным биологическим ритмом, который беспокоит большинство людей, является суточный цикл сна-бодрствования. Это наиболее очевидный цикл, с которым вы имеете дело на регулярной основе. Это оказывает сильное влияние на ваше здоровье.

В течение дня, когда вы получаете световые сигналы, ваш СНС посылает сигналы настороженности, чтобы сообщить вашему телу, что пора бодрствовать. Когда солнце садится, ваш SNC сигнализирует о выработке мелатонина, гормона сна. После этого он продолжает сигнализировать вашему телу, чтобы он продолжал спать.

Помимо сна, ваши биологические ритмы влияют на такие важные функции, как:

• Метаболизм
• Частота сердечных сокращений
• Кровяное давление
• Температура тела
• Уровень гормонов
• Выработка мочи также связана20 с биологическими ритмами20 регулирование уровня сахара и холестерина в крови, риски, связанные с психическим здоровьем, приводящие к депрессии, биполярному расстройству и нейродегенеративным заболеваниям. Биологические ритмы также влияют на вашу иммунную систему, процессы восстановления ДНК и эффективность лечения рака.

  Возможные осложнения

  Ваши биологические ритмы могут быть нарушены краткосрочными и долгосрочными причинами. Иногда эти нарушения вызваны естественными изменениями ваших биологических ритмов с возрастом. В других случаях это может быть связано с изменениями в вашем окружении и деятельности.

  Синдром смены часовых поясов. Смена часовых поясов — наиболее распространенное нарушение ваших биологических ритмов. Это происходит, когда кто-то путешествует через несколько часовых поясов, например, летит между двумя отдаленными странами. Быстрая смена часовых поясов сбивает ваши внутренние часы. Продолжительность симптомов смены часовых поясов будет варьироваться в зависимости от количества пересекаемых часовых поясов. Некоторые из них:

  • Бессонница
  • Общая сонливость или утомляемость
  • Расстройство желудка
  • Раздражительность
  • Отсутствие концентрации внимания

  Расстройство сменной работы. Работа — еще один серьезный сбой. Работа, требующая работы посменно (в отличие от работы с 9:00 до 17:00), часто ограничивает ваше воздействие обычных циклов дневного света. Ночные смены являются основными виновниками такого типа сбоев. Обычно они заставляют вас спать днем, что противоречит вашим естественным наклонностям.

  Расстройство поздней фазы сна (DSP). Этот тип нарушения обычно является проблемой для полуночников. Люди с ДСП, как правило, устают намного позже, чем обычные люди, и ложатся спать позже, чем обычно. DSP в основном наблюдается у подростков и молодых людей и может затруднить пробуждение в школу или на работу.

  Нерегулярное нарушение ритма сна-бодрствования. Это редкое заболевание, из-за которого у человека отсутствует постоянный режим сна. Он может характеризоваться постоянной сменой времени сна или регулярным сном в течение дня. Нерегулярное нарушение ритма сна-бодрствования обычно связано с заболеваниями головного мозга, такими как деменция или травмы головного мозга.

  Пребывание во времени

  Чтобы поддерживать свои биологические ритмы во времени и постоянстве, придерживайтесь следующих привычек:

  • Понежьтесь на солнце в начале дня, чтобы усилить свои биологические сигналы.
  • Ложитесь спать и просыпайтесь в одно и то же время каждый день.
  • Занимайтесь спортом в течение дня, чтобы облегчить сон ночью и укрепить часы бодрствования.
  • Избегайте употребления кофеина после 12 часов дня. чтобы убедиться, что вы можете заснуть.
  • Избегайте искусственного освещения от электронных устройств перед сном.
  • Не вздремните долго и не вздремните перед сном.

  Циркадные ритмы

  на испанском языке Другие информационные бюллетени PDF-версия

  Что такое циркадные ритмы?

  Циркадные ритмы — это физические, умственные и поведенческие изменения, которые следуют 24-часовому циклу. Эти естественные процессы в первую очередь реагируют на свет и темноту и влияют на большинство живых существ, включая животных, растения и микробы. Хронобиология изучает циркадные ритмы. Одним из примеров связанных со светом циркадных ритмов является сон ночью и бодрствование днем. Изображение среднего циркадного цикла подростка показывает цикл циркадного ритма типичного подростка.

  Что такое биологические часы?

  Биологические часы — это естественные устройства измерения времени организмов, регулирующие цикл циркадных ритмов. Они состоят из конкретных молекулы (белки), которые взаимодействуют с клетками по всему телу. Почти каждый ткань и орган содержит биологические часы. Исследователи выявили похожие гены у людей, плодовых мушек, мышей, растений, грибов и некоторых других организмов, из которых состоят часы. молекулярные компоненты.

  Что такое главные часы?

  Главные часы в мозгу координируют все биологические часы живого существа, синхронизируя их. В позвоночных животных, в том числе человека, главными часами является группа около 20 000 нервные клетки (нейроны), образующие структуру, называемую супрахиазматическим ядром или СХЯ. SCN находится в части мозга, называемой гипоталамусом, и получает непосредственную информацию от глаз.

  Цикл циркадных ритмов типичного подростка. Кредит: НИГМС.

  Главные часы координируют биологические часы по полученному свету. Кредит: NIGMS

  Организм создает и поддерживает свои собственные циркадные ритмы?

  Да, естественные факторы в организме создают циркадные ритмы. Для человека одними из наиболее важных генов в этом процессе являются Период и гена криптохрома . Эти гены кодируют белки, которые накапливаются в клетках. ядра ночью и уменьшаются в течение дня. Исследования на плодовых мушках показывают, что эти белки помогают активировать чувства бодрствования, бдительности и сонливости. Однако сигналы из окружающей среды также влияют на циркадные ритмы.

  Например, воздействие света в разное время суток может сбрасываться, когда тело включается. Период и гена криптохрома .

  Как циркадные ритмы влияют на здоровье?

  Циркадные ритмы могут влиять на важные функции нашего организма, например:

  • Выброс гормонов
  • Пищевые привычки и пищеварение
  • Температура тела

  Однако большинство людей замечают влияние циркадных ритмов на свой сон. SCN контролирует выработку мелатонина, гормона, вызывающего сонливость. Он получает информацию о входящем свете от зрительных нервов, которые передают информацию от глаз к мозгу. Когда света меньше — например, ночью — СХЯ приказывает мозгу вырабатывать больше мелатонина, чтобы вы почувствовали сонливость.

  Нобелевская премия

  В 2017 году исследователи Джеффри С. Холл, Майкл Росбаш и Майкл У. Янг получили престижную Нобелевскую премию за свои исследования циркадных ритмов. Изучая плодовых мушек, чей генетический состав очень похож на человеческий, они выделили ген, который помогает контролировать биологические часы. Ученые показали, что этот ген производит белок, который накапливается в клетках в течение ночи, а затем разрушается в течение дня. Этот процесс может повлиять на то, когда вы спите, насколько резко работает ваш мозг и многое другое. Все три исследователя финансировались NIGMS, когда были сделаны эти важные открытия.

  Нейроны циркадного ритма в мозгу плодовой мушки. Предоставлено: Матье Кейви и Джастин Блау, Нью-Йоркский университет

  Мелатонин — это гормон, вызывающий сонливость. Авторы и права: iStock

  Какие факторы могут изменить циркадные ритмы?

  Изменения в нашем теле и факторы окружающей среды могут привести к рассинхронизации наших циркадных ритмов и естественного цикла свет-темнота. Например:

  • Мутации или изменения в определенных генах могут повлиять на наши биологические часы.
  • Смена часовых поясов или сменная работа вызывают изменения в цикле свет-темнота.
  • Свет от электронных устройств ночью может сбить наши биологические часы.

  Эти изменения могут вызывать нарушения сна и другие хронические заболевания, такие как ожирение, диабет, депрессия, биполярное расстройство и сезонное аффективное расстройство.

  Как циркадные ритмы связаны со сменой часовых поясов?

  Когда вы проходите через разные часовые пояса, ваши биологические часы будут отличаться от местного времени. Например, если вы летите на восток из Калифорнии в Нью-Йорк, вы «теряете» 3 часа. Когда вы просыпаетесь в 7:00 утра на Восточном побережье, ваши биологические часы все еще идут по времени Западного побережья, поэтому вы чувствуете себя так же, как и в 4:00 утра. разная ставка. Часто вашим биологическим часам требуется несколько дней, чтобы настроиться на новый часовой пояс. Приспособиться после «выигрыша» времени может быть немного легче, чем после «проигрыша», потому что мозг приспосабливается по-разному в этих двух ситуациях.

  Как исследователи изучают циркадные ритмы?

  Ученые узнают о циркадных ритмах, изучая людей и используя организмы с похожими генами биологических часов, такие как плодовые мушки и мыши. Исследователи, проводящие эти эксперименты, контролируют окружающую среду субъекта, изменяя световые и темные периоды. Затем они ищут изменения в активности генов или другие молекулярные сигналы. Ученые также изучают организмы с нерегулярными циркадными ритмами, чтобы определить, какие генетические компоненты биологических часов могут быть нарушены.

  Понимание того, что заставляет тикать биологические часы, может помочь в лечении смены часовых поясов, нарушений сна, ожирения, психических расстройств и других проблем со здоровьем. Это также может помочь людям приспособиться к работе в ночную смену. Узнав больше о генах, ответственных за циркадные ритмы, мы также сможем лучше понять человеческое тело.

  Путешествие через часовые пояса нарушает ваши циркадные ритмы. Кредит: iStock

  Узнать больше

  Ресурсы NIGMS

  • Биологические часы ( Biomedical Beat сообщения в блоге)
  • Циркадные ритмы ( Pathways )
  • Информационный бюллетень «Изучение генов»
  • BiblioTech CityHacks: In Search of Sleep (интерактивное чтение для 4–6 классов)
  • Глоссарий (Произношение и понятные определения)

  Прочие ресурсы

  • Основы мозга: понимание сна (NINDS, NIH)
  • Циркадный ритм и подкаст о вашем здоровье (NIEHS, NIH)
  • Гены, контролирующие сон и циркадные ритмы (видеотрансляция NIH)
  • Нарушения сна (MedlinePlus, NIH)
  • Здоровье сна (NHLBI, NIH)
  • Эксперимент с циркадными ритмами Международной космической станции (НАСА)
  • Учебная программа по сну (Партнерство в сфере образования)
    

  ​
  

  NIGMS является частью Национального Институты здоровья, поддерживающие основные исследования, чтобы улучшить наше понимание биологические процессы и закладывают основу для достижения в диагностике, лечении и профилактика.