بالنسبة للأشخاص الذين لا يشعرون بالنعاس حتى الساعة الثانية صباحًا ، يمكن لطنين المنبه أن يشعرهم بالقمع الشديد.
قد تكون الإغاثة في الأفق ، وذلك بفضل اكتشاف هذا الربيع الطفرة الجينية التي تسبب سلوك البومة الليلية.
سواء كنت بومة ليلية أو قبرة الصباح تنهض بسهولة كل يوم مع الشمس ، فإن عادات نومك تنظمها إيقاعات الساعة البيولوجية. تتحكم هذه الساعات الداخلية في كل جانب من جوانب صحتنا تقريبًا ، من الشهية والنوم إلى انقسام الخلايا ، وإنتاج الهرمونات ، ووظيفة القلب والأوعية الدموية.
تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقالة الأصلية بواسطة كاري ل. بارتش أستاذ مشارك في العلوم الفيزيائية والبيولوجية في جامعة كاليفورنيا سانتا كروز.
مثل كثيرين ممن يدرسون تعقيدات البيولوجيا اليومية ، أنا متفائل بأننا في يوم من الأيام سنكون قادرين على تصميم الأدوية التي تزامن ساعاتنا الخلوية. يمكن أن يصبح الرؤساء الغاضبون من تأخر وصولهم شيئًا من الماضي قريبًا.
تحتوي كل خلية في جسمك تقريبًا على ساعة جزيئية. كل 24 ساعة أو نحو ذلك ، تتفاعل بروتينات الساعة المخصصة مع بعضها البعض في رقصة بطيئة. على مدار اليوم ، ينتج عن هذا الرقص البطيء التعبير عن الجينات في الوقت المناسب. يتحكم هذا في وقت حدوث عمليات معينة في جسمك ، مثل إفراز هرمونات مثل الميلاتونين المعزز للنوم.
لماذا تكون النوبات القلبية والسكتات الدماغية أكثر شيوعًا مرتين إلى ثلاث مرات في الصباح الباكر؟ ضع ذلك على ساعاتنا الداخلية ، والتي تنسق الزيادة في ضغط الدم في الصباح لمساعدتك على الاستيقاظ. لماذا يجب على المراهقين الاستماع إلى مناشدات والديهم للنوم؟ لأن هرمون النمو البشري لا يُفرز إلا مرة واحدة في اليوم ، مرتبطة بالنوم ليلا.
ترتبط كل وظيفة بيولوجية تقريبًا ارتباطًا وثيقًا بساعاتنا الداخلية. أجسامنا مضبوطة بدقة مع هذه الدورات التي تسببها الاضطرابات الضوء الاصطناعي تزيد من مخاطر الإصابة بالسمنة والأمراض الالتهابية المزمنة والسرطان.
يمكن أن يؤثر توقيت الوجبات أيضًا على صحتك: قد يكون وقت تناول الطعام أكثر أهمية مما تأكله. قبل عدة سنوات، دراسة نظرت في سلوك تغذية الفئران ، وهي حيوانات ليلية. عندما أكلت الفئران نظامًا غذائيًا غنيًا بالدهون خلال مرحلتها الليلية النشطة ، ظلت رشيقة نسبيًا. أولئك الذين قضموا على نفس النظام الغذائي طوال النهار والليل أصبحوا يعانون من السمنة المفرطة. قد تظهر الدراسات الجارية قريبًا كيف يُترجم هذا إلى عادات الأكل البشرية.
وما هو أكثر من ذلك ، بعض 1000 دواء معتمد من إدارة الغذاء والدواء الجينات المستهدفة التي تتحكم فيها ساعاتنا الداخلية. هذا يعني أن الوقت من اليوم الذي يتم فيه تناول الأدوية قد يكون مهمًا. على سبيل المثال ، تكون بعض العقاقير المخفضة للكوليسترول أكثر فاعلية عند تناولها في المساء حتى تتمكن من تحقيق هدفها بشكل أفضل ، وهو إنزيم اختزال HMG-CoA.
يتم ترميز ساعاتنا الداخلية بشكل فردي ، حيث يقع معظم الأشخاص في النطاق المتوسط لدورة مدتها 24 ساعة ، ولكن هناك العديد من القيم المتطرفة - بما في ذلك البوم الليلي - التي تكون ساعاتها غير متزامنة.
يُتوقع أن يكون لدى واحد من كل 75 شخصًا "طفرة البومة الليلية" في بروتين الساعة CRY1 ، مما يؤخر النعاس حتى الساعات الأولى. هذا لا يجعل من الصعب على البوم الليلي الاستيقاظ في الصباح فحسب ، بل إن ساعاتهم الداخلية التي تزيد مدتها عن يوم تضعهم في حالة دائمة من اضطراب الرحلات الجوية الطويلة.
بالنسبة لبوم الليل ، فإن دورة النوم خارجة عن إرادتهم إلى حد كبير. لكن بالنسبة لبقيتنا ، هناك خطوات يمكننا اتخاذها للراحة بشكل أسهل وتحسين صحتنا.
يتم مزامنة الساعات في الخلايا الفردية بواسطة الدماغ. يساعد الضوء الذي يتدفق إلى العين "الساعة الرئيسية" في الدماغ على البقاء في تناغم مع دورة النهار / الليل. لهذا السبب ، عندما تسافر إلى منطقة زمنية أخرى ، لم تعد ساعتك الداخلية تتطابق مع الدورة الشمسية. تستغرق المزامنة مع التوقيت المحلي الجديد حوالي أسبوع.
يخبر الضوء الاصطناعي الساطع في الليل الساعة الرئيسية أن الوقت لا يزال نهارًا ، مما يؤدي إلى تسابق الساعات الخلوية لمواكبة ذلك. هذا هو السبب في أن رؤية الكثير من الضوء الساطع في الليل يمكن أن يسبب لك اضطراب الرحلات الجوية الطويلة دون الذهاب إلى أي مكان. وجدت دراسة حديثة ذلك ببساطة عرض القارئ الإلكتروني في الليل لبضع ساعات يمكن أن يسبب نومًا سيئًا وقلة يقظة في اليوم التالي.
يمكنك تقليل الاضطرابات التي يسببها الضوء الاصطناعي من خلال ممارسة "النظافة الخفيفة" الجيدة. تعرض لنفسك الكثير من الضوء الساطع أثناء النهار وتقليل تعرضك للضوء الاصطناعي بعد ذلك الغسق. ستساعد هذه الخطوات على إبقاء ساعتك البيولوجية الداخلية متزامنة مع دورة الضوء / الظلام ، مما يعزز أنماط النوم الجيدة والصحة العامة.
عندما نتعلم المزيد حول كيفية عمل الإيقاعات اليومية ، سنكون أكثر قدرة على تصميم علاجات علاجية تسخر إيقاعات الحياة الطبيعية.
في مختبري ، ندرس الآليات الجزيئية المعقدة التي تحكم إيقاعات الساعة البيولوجية. من خلال النظر في كيف يتفاعل CRY1 مع بروتينات الساعة الأخرى ، نأمل أن نفهم كيف يمكن للطفرات الموروثة أن تدمر إيقاعات الساعة البيولوجية. يبدو أن طفرة البومة الليلية في CRY1 تجعلها تلتصق بالبروتينات الشريكة لها بشكل أكثر إحكامًا ، مثل شريك الرقص السيئ الذي لا يعرف متى يتحرك. عندما لا تطلق CRY1 شريكها بالتوقيت المناسب ، فإنها تؤخر توقيت كل شيء تتحكم فيه الساعة.
إذا تمكنا من فهم هذه الآليات بشكل أفضل ، فسيتم تمهيد الطريق لعقاقير جديدة يمكن أن تجلب الراحة لجزء كبير من السكان. ربما يمكننا تقصير الساعات الداخلية لبوم الليل إلى حوالي 24 ساعة ، لمساعدتهم على النوم في وقت "عادي".
بالنظر إلى الطبيعة المعقدة لضبط الوقت البيولوجي ، فمن المحتمل أن يكون هناك العديد من الجينات التي تؤثر على التوقيت اليومي. تخيل تخصيص توقيت الجرعات وفقًا للدورة اليومية لكل مريض ، مما يزيد من تأثير الدواء مع تقليل التعرض للآثار الجانبية. صورة المرضى وهم يفحصون ساعتهم قبل تناول حبة لعلاج ارتفاع ضغط الدم أو خفض الكوليسترول. من الناحية المثالية ، في يوم من الأيام ، ستراقب أجهزتنا من نوع Fitbit إيقاعات الساعة البيولوجية لدينا ، مما يمنحنا قياسات دقيقة في الوقت الفعلي لوظائفنا البيولوجية.
قد يبدو هذا بعيد المنال ، لكنه ليس بعيد المنال. يبحث العلماء الآن عن المؤشرات الحيوية التي يمكن قياسها في الدم لمعرفة توقيت الساعة الداخلي.
