Vår Fantastiska Inomhusklocka - Alternativ Vy

Innehållsförteckning:

Vår Fantastiska Inomhusklocka - Alternativ Vy
Vår Fantastiska Inomhusklocka - Alternativ Vy

Video: Vår Fantastiska Inomhusklocka - Alternativ Vy

Video: Vår Fantastiska Inomhusklocka - Alternativ Vy
Video: Clock repair 2024, Maj
Anonim

Som ni har hört, gick Nobelpriset i medicin eller fysiologi 2017 till amerikanerna Jeffrey C Hall, Michael Rosbash, Michael W Young för deras upptäckter inom området dygnsrytm - mekanismen för celler som reglerar den interna klockan människor, djur och växter.

Forskare lyckades till exempel isolera en gen som reglerar Drosophila-flugans dygnsrytm.

Den interna klockan är ansvarig för sömncykler, blodtryck, hormonnivåer och kroppstemperatur. De påverkar allt liv på jorden, från encelliga cyanobakterier till högre ryggradsdjur, inklusive oss människor.

Solen och andra Zeitgebers

Studiet av interna klockor har blivit en helt oberoende gren av vetenskapen, som kallas kronobiologi.

Kronobiologi, som namnet antyder, handlar om studier av biologiska rytmer och hur de relaterar till miljön: tyskarna kallar dem Zeitgebers, det vill säga synkroniserare.

Den mest uppenbara Zeitgeber är naturligtvis solljus och dess cykler.

Kampanjvideo:

Vi människor har sedan urminnes tider observerat naturens reaktioner på ökningen och minskningen av solljus, främst hur växter öppnar och stänger sina blommor och löv i enlighet med mängden ljus som tas emot.

Men först på 1700-talet lyckades en person bevisa att det inte bara handlade om yttre signaler: något inuti organismen själv avslöjar hemligheten med den biologiska klockan, som inte bara beror på hur hög solen steg upp på himlen.

Upp, mimosa

En av de första som gjorde vetenskapliga observationer av detta fenomen var den franska astronomen Jean Jacques d'Ortous de Mairan.

Det var 1729 på gården när han placerade en mimosa buske i mörkret och märkte att den fortfarande öppnar och stänger sina löv, beroende på tid på dagen och om solen skiner någonstans, som inte var i närheten.

Mimosa i solen / flickr.com, Ben Blash
Mimosa i solen / flickr.com, Ben Blash

Mimosa i solen / flickr.com, Ben Blash

Av detta drog han slutsatsen att växts impuls att öppna och stänga bladen är förknippad med en inre mekanism snarare än en konsekvens av en slavisk reaktion på yttre stimuli i form av förändringar i solljus.

Men det är uppenbart att om dagsljusförändringar tas bort från ekvationen under en längre tid kommer naturligtvis den biologiska klockan att gå fel förr eller senare.

Isolering under jord

En av de första forskarna som under vår tid aktivt studerade den biologiska klockans påverkan på människor var den franska geologen och speleologen Michel Siffre i början av 60-talet.

Detta var i början av era av rymdresor och under det kalla kriget, när en person blev intresserad av kroppens reaktion på långa perioder av isolering, till exempel i en rymdkapsel eller i ett bombskydd efter ett atomkrig.

1962 gjorde 23-årige Sifr ett genombrott med ett vågat experiment där han kunde bevisa att vi har en inbyggd klocka, precis som växter.

Han isolerade sig från världen från 18 juli till 14 september 1962 i Scarasson Glacier Cave, som ligger i de franska alperna på ett djup av 100 meter under jord.

Sifr upprätthöll kontakten med omvärlden endast via telefonlinjen, som han brukade rapportera när han gick till sängs och när han stod upp.

Allvarlig desorientering

Frånvaron av yttre stimuli och klockor, med tiden, helt desorienterad Sifr när det gäller tidens gång (och, som han senare erkände sig själv, gjorde honom nästan galen).

Sifr själv trodde att han sov i cykler på 15 timmar och att han helt hade tappat kontakten med den naturliga dygnsrytmen. Men det visade sig att hans kropp höll koll på tiden perfekt och levde i dagar i genomsnitt 24,5 timmar lång.

Efter att Sifr tillbringat 63 dagar i en isgrotta kom han äntligen ut i dagsljuset och trodde att det var 20 augusti i kalendern. Med andra ord förlorade han en hel månad.

Men kroppen visste bättre. Och Sifr kunde bevisa en gång för alla att vi, människor, är utrustade med biologiska klockor.

Fler och fler forskare fördjupar sig i detta ämne

Ett par år senare genomförde Michel Sifre ytterligare ett liknande experiment, men den här gången som observatör för två andra spelare, Josie Laures och Antoine Senni. De tillät sig också att isoleras under jorden, var och en i sin egen grotta, cirka hundra meter från varandra.

De enda människorna på jordytan som Lores och Senny höll kontakt med via telefon var forskare som registrerade sina sömntider, fysiska indikatorer och måltider.

Lores och Senny behövde inte drabbas av ledighet, syftet med experimentet var inte att helt beröva dem sensoriska stimuli, de fick säga att lyssna på musik eller göra någon form av manuellt arbete: till exempel stickade Lores.

Lores tillbringade 88 dagar i sin grotta, medan Senny tillbringade 126 dagar i hennes. När de äntligen kom därifrån var båda i relativt gott fysiskt skick, men ännu mer förvirrad än Sifr efter experimentet.

Antoine Senny trodde till exempel att han lämnade grottan den 4 februari, när rätt datum var den 5 april. Josie Lores var i allmänhet i gott fysiskt tillstånd, men det tog mycket lång tid att återställa den naturliga sömncykeln.

05 april 1965. Antoine Senny (mitt) lämnar grottan efter 125 dagar ensam. Han hälsas av Josie Lores (till höger), en annan deltagare i experimentet som tillbringade 88 dagar i isolering / AP Photo
05 april 1965. Antoine Senny (mitt) lämnar grottan efter 125 dagar ensam. Han hälsas av Josie Lores (till höger), en annan deltagare i experimentet som tillbringade 88 dagar i isolering / AP Photo

05 april 1965. Antoine Senny (mitt) lämnar grottan efter 125 dagar ensam. Han hälsas av Josie Lores (till höger), en annan deltagare i experimentet som tillbringade 88 dagar i isolering / AP Photo

Vid den tiden lyckades isolering lura även den biologiska klockan.

Det visade sig att Senny hamnade i en sådan rytm där han kunde sova i 30 timmar i rad, även om han själv trodde att han bara lade sig för en lätt tupplur.

Verklighetens sovande skönhet

Nyare studier isolerat har visat att människor kan förlänga sin sömncykel med så mycket som 48 timmar om de inte utsätts för yttre stimuli.

Men också upprepade experiment med isolering har visat att en persons interna klocka, vår dygnsrytm, naturligt förekommer i en cykel på drygt 24 timmar. Men var är den här klockan rent fysiskt?

Allt detta är förknippat med ett litet område i hjärnan - den suprachiasmatiska kärnan i hypothalamus. Det handlar om storleken på ett riskorn. I praktiken är det denna biologiska klocka som reglerar vår dagliga rytm.

Och det får grundläggande tidsinformation från solen. På kvällarna, när lamporna slocknar, skickar den en signal till tallkottkörteln för att börja producera melatonin, som säger att kroppen ska gå och lägga sig.

På sommaren fungerar denna mekanism tvärtom, nivån av melatonin sjunker, eftersom mängden ljus ökar, vilket bland annat ökar produktionen av prolaktin hos kvinnor, vilket ökar fertiliteten.

Så alla som är födda i vårdagjämningsregionen kanske borde tacka sommarsolen, som nio månader tidigare satte pappa och mamma i rätt humör.

De som inte ser

Den suprachiasmatiska kärnan, som reglerar vår interna klocka, går ut, får en signal från ögonen, genom syn. Men hur är det med blinda människor? Hur regleras deras biologiska klocka?

I själva verket lider blinda ofta av sömnproblem och måste ta melatonin för att lindra symtomen.

Men det finns en amerikansk och brittisk studie som visar att även i en helt blind person som har förstört näthinnans visuella celler själva, det vill säga de så kallade stavarna och kottarna, kan ögat registrera ljus, även om personen själv inte vet om det.

Med andra ord kan signalen fortfarande komma in i hypotalamus genom synnerven. Så din biologiska klocka kan fungera även om du inte kan se. Och även om våra interna klockor fortsätter att fungera under långa perioder isolerat, utan ljus, blir vi sjuka.

Experiment med laboratoriemöss visade att möss som placerades i mörkret under långa perioder led av symtom som liknade depression.

Brist på ljus minskar dopaminsekretionen, påverkar blodsockernivån och till och med försämrar minnet. Både hos möss och hos människor.

Deer Cunning

Renarna som betar i norr i Lappland har dock hanterat det på ett mycket smart sätt. När allt kommer omkring lever de i kontinuerligt mörker, sedan i kontinuerligt ljus, beroende på årstid, så de var tvungna att vara i ständig stress.

Men det visade sig att hjortens biologiska klocka fungerar något annorlunda än vår. Vår interna klocka ser till att melatonin släpps på en relativt regelbunden 24-timmarscykel.

I hjort är produktionen av melatonin mer direkt relaterad till mängden ljus som tas emot, och inte till en genetiskt bestämd biologisk klocka.

Det vill säga nivån på hormonet stiger när det är mörkt och minskar när det är lätt. Med andra ord, rådjur har ingen dagrytm, snarare kan vi säga att de har en årlig rytm.

Detta gör det möjligt för dem att fortsätta tugga på sina lavar om de hittar dem, oavsett tid på dagen och utan att bli distraherad av den interna klockan som säger att det är dags att sova.

Och det ser ut som att det här är ett bra alternativ för dem. Tänk själv, har du någonsin sett en hjort med depression?

Marcus Rosenlund