跳到主要内容

内部世界科学:我们的身体如何保留时间

大脑中的主时钟
一个人的内部身体时钟位于大脑的下丘脑中,称为Suprachiasmatic核(SCN)。 (图片信贷:国家一般医学科学院)

即使我们不上班,我们也在时钟 - 我们的生物钟,即。

生物钟系统控制每日或昼夜节律的身体。这些大约24小时的身体,精神和行为变化循环在大多数生物中发现,来自人类到果蝇,植物和甚至微小的微生物。昼夜节律决定睡眠模式,有助于喷射滞后,并负责在未来周末的夏令时在“跳跃”之后可能会经历的流动感。国家健康研究院支持的研究表明,昼夜节律也影响激素生产,饥饿,细胞再生和体温,并与肥胖,抑郁和季节性情感障碍有关。

是什么让他们打勾?

生物钟表不是由齿轮和轮子制成的,而是在整个身体细胞中的相互作用分子组。 “主时钟”保持同步。在脊椎动物,包括人,主时钟位于大脑中。我们在一组名为Suprachiasmatic核或SCN的神经细胞中的下丘脑中。

身体的时钟部分受到内部因素的部分驱动,包括许多基因和它们产生的蛋白质。 2006年,加利福尼亚大学欧文大学的研究人员发现,一个恰当命名的蛋白质是指导人类,果蝇,小鼠,真菌和其他生物中的昼夜节律的重要组成部分。抵消时钟是一种称为SIRT1的代谢蛋白,感测细胞中的能量使用。 Clock-Sirt1均衡的Upsets可能导致睡眠中断和增加饥饿。如果蛋白质仍然长期不平衡,它可以达到肥胖。 

生物钟也受到来自环境的信号的影响 - 主要是光明和黑暗。 SCN位于光学神经之上,其从眼睛到大脑中继信息,因此理想地定位以接收关于输入光量的信息。当光线较少时,如日落之后,SCN指示大脑产生更多的褪黑激素,这是一种让你困倦的激素。通过这种方式,主时钟指示我们的睡眠唤醒周期。

昼夜节律可能是最着名的牵连在喷射滞后,当通过多个时区抵消了你的手表中的身体时钟。在航空旅行期间的“失去”或“获得”时间可以让你的身体感到迷失方向,特别是如果它预计它实际上是黑暗的,或反之亦然。最终,您的身体能够将其昼夜节律调整为新环境。但返回旅行将再次扰乱,需要另一个重置。

治疗时间

了解昼夜节律可能有助于引导研究人员改善睡眠障碍的治疗,喷射滞后,抑郁症和甚至癌症。

例如,北卡罗来纳大学的研究人员在小鼠的各个时代测量了DNA修复系统的活动,发现它们在下午和晚上最活跃。由于某些癌症药物靶向DNA修复系统,因此如果在当天早期给予时,药物可能会更有效,当体内在修复受损的癌细胞中时,当体内较小时。

此外,研究涉及昼夜节律所涉及的代谢蛋白的相互作用,例如时钟和SIRT1,可能导致旨在肥胖和糖尿病的药物的发展。

学到更多:

这篇内部世界科学文章是与...合作提供爱好者 国家一般医学科学研究所, 的一部分 国立卫生研究院.