睡眠日科普

生物鐘對睡眠的影響

生物鐘是人和其他生物體內(nèi)的一種內(nèi)在時(shí)鐘機(jī)制，它可以幫助生物體根據(jù)日夜變化和周而復(fù)始的節(jié)律來調(diào)節(jié)自身的生理和行為活動。

生物鐘是由許多分子和細(xì)胞間相互作用組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，其中包括一些基因和蛋白質(zhì)，這些分子在一天內(nèi)的不同時(shí)期表達(dá)和分解，從而控制著生物體的生理節(jié)律和行為表現(xiàn)。

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生物鐘是如何發(fā)現(xiàn)的

生命體隨地球自轉(zhuǎn)、晝夜更替而呈現(xiàn)生理、生化、行為活動的節(jié)律性變化，這種生命現(xiàn)象被稱作晝夜節(jié)律，是演化選擇的結(jié)果。晝夜節(jié)律是眾多生命節(jié)律的一種，通常被稱為生物鐘。人類對晝夜節(jié)律的認(rèn)識經(jīng)歷了漫長歷程。

18世紀(jì)的法國物理學(xué)家、天文學(xué)家和時(shí)間生物學(xué)家讓?雅克?德奧圖斯?德馬蘭是一個(gè)發(fā)現(xiàn)晝夜節(jié)律的人。他注意到含羞草的葉片在白天張開、晚上閉合，之后他將含羞草置于完全黑暗的環(huán)境中，發(fā)現(xiàn)葉片仍會隨著晝夜交替有序地開放和閉合。德馬蘭的發(fā)現(xiàn)證明這種周期性變化不依賴于光，提示內(nèi)源性生物鐘的存在。

為了明確生物鐘在生物體內(nèi)的部位及其構(gòu)成，美國約翰?霍普金斯大學(xué)的瑞科特在大鼠大腦的各個(gè)部位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。瑞科特發(fā)現(xiàn)當(dāng)下丘腦前端被損傷時(shí)，大鼠的多種生物節(jié)律被破壞，以此確定下丘腦前端是其生物鐘的中心。而后多個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步表明，下丘腦前端的視交叉上核是啟動生物鐘的關(guān)鍵元件，哺乳動物睡眠、運(yùn)動、警覺、激素水平、體溫、消化功能、免疫功能等多種生理、生化或行為活動都受視交叉上核調(diào)控。

美國科學(xué)家西莫爾?本澤爾和他的學(xué)生羅納德?科諾普卡致力于研究果蠅生物鐘行為。經(jīng)過一系列遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)揭示了生物鐘基因的存在。20世紀(jì)70年代，他們用化學(xué)物誘導(dǎo)果蠅 DNA 突變，從發(fā)生了基因突變的子代中篩選到了晝夜節(jié)律被擾亂的果蠅變種。果蠅變種的晝夜節(jié)律可能變短、變長或完全消失，且這種性狀是可以遺傳的。他們將發(fā)現(xiàn)的生物鐘基因命名為“周期基因”(period/per)，并在果蠅染色體上確立了period/per基因的位置。

2017年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲獎?wù)呓芨ダ?霍爾和邊克爾?羅斯巴什于1984年從果蠅中克隆出了period/per基因，同時(shí)另一位獲獎?wù)哌~克爾?楊也克隆出了這個(gè)基因。繼period / per基因之后，另外多個(gè)生物鐘元件基因也相繼被克隆。從此，生物鐘研究進(jìn)入細(xì)胞和分子水平，生物鐘構(gòu)成和機(jī)制也在之后30多年的研究中逐漸明晰。

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生物鐘對睡眠的影響

人類的生物鐘是一種內(nèi)在的時(shí)間測量機(jī)制，它能夠精確地預(yù)測出外部環(huán)境中周期性變化的時(shí)間。例如，當(dāng)人們每天晚上在同一時(shí)間入睡并在同一時(shí)間醒來時(shí)，他們的生物鐘就會適應(yīng)這種模式，并將其視為正常狀態(tài)。相反，當(dāng)人們的睡眠模式被打破時(shí)，比如在旅行或工作上的不規(guī)則時(shí)間表中，他們的生物鐘就會受到干擾，這可能導(dǎo)致睡眠質(zhì)量下降。

生物鐘對睡眠的重要性在于它能夠幫助我們保持良好的睡眠質(zhì)量和睡眠健康。人們通常會在每天晚上相同的時(shí)間睡覺，這有助于保持睡眠的連貫性和質(zhì)量。睡眠不足或不規(guī)律的生物鐘與各種健康問題有關(guān)，包括焦慮、抑郁、心血管疾病、肥胖和糖尿病等。此外，失去正常的睡眠模式還會影響身體的自然免疫反應(yīng)，增加疾病感染的風(fēng)險(xiǎn)。

生物鐘的影響是如此之大，以至于人們在夜班工作或長途飛行時(shí)，往往需要采取措施來幫助自己適應(yīng)新的時(shí)間表。一些方法包括增加日光暴露時(shí)間，避免在新時(shí)區(qū)中吃重的飯菜和咖啡因等興奮劑，并在合適的時(shí)候采用睡眠藥物幫助入睡。

生物鐘對睡眠的影響主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

控制睡眠的時(shí)機(jī)：生物鐘可以控制身體進(jìn)入睡眠狀態(tài)的時(shí)機(jī)。人體的生物鐘會感知到環(huán)境的光線變化，并根據(jù)這些信號來調(diào)整身體的節(jié)奏，使人在晚上進(jìn)入睡眠狀態(tài)，在早上醒來。這是因?yàn)樯镧娬{(diào)節(jié)了人體內(nèi)分泌激素的分泌，例如褪黑素，它可以促進(jìn)身體進(jìn)入睡眠狀態(tài)。

影響睡眠的質(zhì)量：生物鐘也會影響睡眠的質(zhì)量。生物鐘規(guī)律的節(jié)奏可以使身體進(jìn)入深度睡眠和REM睡眠，這是身體修復(fù)和恢復(fù)的重要階段。但是，如果生物鐘受到干擾，比如熬夜、跨時(shí)區(qū)旅行等，可能會導(dǎo)致睡眠障礙、失眠等問題，影響身體的健康。

因此，保持良好的生物鐘節(jié)律是保證良好睡眠的關(guān)鍵。建立健康的睡眠習(xí)慣、遵循規(guī)律的作息時(shí)間表、控制環(huán)境光線等都是維護(hù)健康生物鐘節(jié)律的有效方法。

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如何保持生物鐘穩(wěn)定：

除了保持規(guī)律的睡眠模式，人們還可以通過調(diào)整日常生活習(xí)慣來幫助自己維護(hù)健康的生物鐘。以下是一些有助于維持健康生物鐘的方法：

保持規(guī)律的睡眠時(shí)間表：每天在相同的時(shí)間入睡和醒來可以幫助生物鐘保持穩(wěn)定，從而提高睡眠質(zhì)量和睡眠效果。

避免在晚上使用電子設(shè)備：屏幕中的藍(lán)光可以干擾睡眠和生物鐘。因此，在睡覺前幾小時(shí)內(nèi)應(yīng)避免使用電子設(shè)備。

增加日光暴露時(shí)間：日光暴露可以幫助生物鐘調(diào)整，從而改善睡眠和精神狀態(tài)。人們可以在早晨或中午的陽光下散步或進(jìn)行戶外運(yùn)動，以增加日光暴露時(shí)間。

避免咖啡因和酒精：咖啡因和酒精是兩種常見的興奮劑，可以干擾睡眠和生物鐘。因此，在睡覺前幾個(gè)小時(shí)內(nèi)應(yīng)避免飲用這些飲料。

創(chuàng)造安靜、黑暗和舒適的睡眠環(huán)境：這可以幫助人們更容易入睡和保持睡眠。人們可以選擇舒適的床墊和枕頭，關(guān)閉電器設(shè)備和遮光窗簾來創(chuàng)造一個(gè)安靜、黑暗和舒適的睡眠環(huán)境。

綜上所述，生物鐘對睡眠的重要性是顯而易見的。一個(gè)健康的生物鐘可以幫助人們保持良好的睡眠質(zhì)量和睡眠健康，而不健康的生物鐘則可能導(dǎo)致睡眠不足、睡眠障礙和其他健康問題。我們可以通過以上方法幫助自己維護(hù)健康的生物鐘，從而擁有更好的睡眠和更健康的身體。