开学老犯困?3招教你调回生物钟!

作者:蝌蚪君来源:蝌蚪五线谱发布时间:2020-09-07

大自然的生物钟。

本文是由生命领域观察者纪十进行把关

这么长的假期,是不是有很多童鞋过着过着就成了“美国时差”?白天睡觉,晚上嗨皮,甚至夜里想睡觉也睡不着,仿佛自己的生物钟已经适应了昼夜颠倒的生活。

开学这几天,你的生物钟调回来了吗?

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生物钟是怎么形成的——我给自己上发条

自然界的大部分生物,都存在行为和生理现象的周期性波动,这种生物体生命活动的内在节律性,被称为“生物钟”或者“生物节律”。

提起生物钟,大部分人都认为单纯是指生物体内约24小时的“近日生物钟”,但其实生物钟包括的范围很广,如周期更短的“超日生物钟”或者周期更长的“月节律”、“年节律”等。

正是这些不同生物钟的存在,使得生物体可以预先准备和调节相应的生理功能,来应对温度、湿度等环境因素的变化(下文如无特别说明,生物钟均指近日生物钟)。

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图片来源 donews

生物钟好像我们自带的“身体管家”,时刻在我们过分违反时间规律时发来提醒,只是这位身体管家究竟从何而来呢?

18世纪,法国科学家吉恩(Jean Jacques d’ Ortous de Mairan)研究含羞草时发现,含羞草的叶片总是在白天张开,晚上闭合,即使把它放在黑暗的环境中,这种规律也会一直保持。

与此同时,科学家在研究黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)时发现,这种果蝇的成虫破蛹时刻并不是随机的,它们只在一天的特定时刻破蛹,并且表现出接近24小时的节律。

后续许多相似实验使科学家们相信,生物钟是生物体先天就拥有的“天赋”,学者们认为在生物进化早期,这种节律的存在可以使生物体DNA的复制总在夜晚进行,从而免受白天高强度的紫外线辐射。

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上图:白天,含羞草的叶子朝着日光张开,黄昏,叶子就闭合起来;下图:把含羞草放在黑暗环境中,即使没有光线的昼夜变化,叶子依旧照着原来的昼夜节律张开闭合。图片来源 Nobelförsamligen

既然这种节律是内源性的,随后科学家便对生物钟背后隐藏的各项机制展开了研究。

研究发现,哺乳动物的生物钟主要由位于大脑中的视交叉上核(Suprachiasmatic Nucleus, SCN)控制,SCN又被称为生物钟的主时钟,它可以接收视网膜传递来的光信号,位于外周器官和组织的子时钟也辅助性地参与调节,共同构成了一个多层次的生物钟系统。

2017年,美国三位遗传学家杰弗里·霍尔(Jeffrey Hall)、迈克尔·罗斯巴希(Michael Rosbash)和迈克尔·扬(Michael Young)发现控制生物钟的分子机制,由获得了诺贝尔生理或医学奖。

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获奖者(从左到右):杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴希和迈克尔·扬,图片来源 dy.163

他们的研究以果蝇为模型,发现了生物体内存在period基因(节律基因)和由该基因编码的PER 蛋白,节律基因通过调控白天以及黑夜PER蛋白浓度来控制相关的生理活动。

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果蝇的period 基因在日夜节律扮演十分重要的角色,这个基因可以编码 PER 蛋白。PER 蛋白在晚上会累积,在白天则会降解。图片来源 Nobelförsamligen

生物钟紊乱的危害

虽然尽职尽责的生物钟不停地向人体发送信息,但是,当代叛逆少年“艺高人胆大”,夜里不睡、白天不醒。

这种主动违反生物钟的行为,常常让从事医疗、航空行业的工作人员流下两行热泪。由于工作需要,他们往往昼夜颠倒,生物钟因此受到干扰。

这些干扰会导致睡眠困难,白天难以保持清醒或者出现临床失眠,一些人甚至存在晚期睡眠障碍。

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图片来源网络

这些职业病表明,长期违反昼夜节律的确会给身体机能带来影响。生物钟和许多生理功能有关,如不同时段的体温、代谢、激素的分泌等,都受到生物钟的调节。

如果人的作息长时间与体内的生物钟不一致,就有可能对正常生理机能产生不良作用。与此同时,睡眠周期不规律也可能成为阿尔兹海默症等神经退行性疾病的诱因。

还有研究表明,生物钟会影响人的心理健康,生物钟的失调可能会引起抑郁症、躁郁症等精神疾病。

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图片来源 Flickr

总而言之,生物钟紊乱可谓百害而无一利。如果生物钟长期受到干扰并难以获得足够的睡眠,则可能会对身体的健康造成多方面负面影响。

如何保持和改善生物钟?

假期已经结束,对于部分即将或已经开始校园生活的同学来说,如何调整好自己的生物钟,重建规律的作息,你需要的是一份生物钟急救指南。

适度运动:研究发现,锻炼能够改善生物钟节律,建议在白天选择适当强度的运动,比如慢跑、散步等。

调整饮食:如果假期饮食毫无规律,早餐常常变成午餐,那么建议调整饮食习惯,三餐规律,尽量不要在睡前吃饭。

保障睡眠:控制白天睡眠时间,提高夜晚睡眠质量。建议大家尽量减少熬夜时间,睡前避免使用电子设备,营造舒适的睡眠环境。

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良好睡眠有助于健康,图片来源 Flickr

以上这些方法可以帮助维持生物钟稳定,但每个人的身体状况不同,如果长时间无法维持正常的生物钟,那就要考虑向医生寻求专业帮助了。


参考文献:

郭金虎. 生物钟研究进展及重要前沿科学问题. 中国科学基金. 3(2014):179-186.

王春燕. 生物钟紊乱与相关疾病关系的研究进展. 临床与病理杂. 4(2015):676-680.


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