Døgnrytme: forstå din indre ur

Forskere har opdaget, at visse hjernens strukturer og kemikalier producere staterne sovende og vågen tilstand. Forståelsen af ​​disse kontrolmekanismer hjælper lægerne lokalisere, hvad der kan gå galt, og planlægge effektive behandlinger.

En pacemaker-lignende mekanisme i hjernen, regulerer døgnrytmen af sovende og vågen tilstand. ("døgnrytmen" betyder "om en dag.") Denne indre ur, som gradvist bliver etableret i løbet af de første måneder af livet, styrer de daglige op-og nedture biologiske mønstre, herunder kropstemperatur, blodtryk, og frigivelsen af ​​hormoner.

Den døgnrytme gør folks ønske om søvn stærkest mellem midnat og daggry, og i mindre grad i midafternoon. I en undersøgelse, forskerne instrueret en gruppe af mennesker til at forsøge at holde sig vågen i 24 timer. Ikke overraskende mange smuttede ind lur trods deres bedste anstrengelser ikke til. Når efterforskerne plottes de tidspunkter, hvor de uplanlagte lur fandt sted, fandt de toppe fra 02:00 til 04:00 og 14:00 til 03:00

De fleste mennesker sover i løbet af natten som dikteret af deres døgnrytme, selv om mange lur om eftermiddagen i weekenderne. I samfund, hvor tager en siesta er normen, kan folk reagere på deres organer daglige dyk i årvågenhed med en en-til to timers eftermiddagslur i løbet af arbejdsdagen og en tilsvarende kortere søvn om natten.

Mekanismer for din "sleep ur"

I 1970'erne, var placeringen af ​​det interne ur i gnavere vist sig at være den suprachiasmatic kerne. Denne klynge af celler er en del af hypothalamus, hjernen center, der regulerer appetit og andre biologiske tilstande. Når dette lille område blev beskadiget, søvn / vågner rytme forsvandt og rotterne ikke længere sov på en normal tidsplan. Selvom uret er stort set selvregulerende, dets placering gør det muligt at reagere på flere typer af eksterne signaler til at holde det sat til 24 timer. Forskere kalder disse signaler "zeitgebers," en tysk ord, der betyder "time givere." Disse er som følger:

Light. Lys slående dine øjne er den mest indflydelsesrige zeitgeber. Når forskere inviterede frivillige ind i laboratoriet og udsat for lys med mellemrum, der var i strid med omverdenen, deltagerne ubevidst nulstille deres biologiske ure til at matche det nye lys input. Døgnrytmen forstyrrelser og søvnproblemer, der påvirker op til 90% af blinde mennesker demonstrere vigtigheden af ​​lys til at sove / vågner mønstre.

Tid signaler. Som en person læser ure, følger arbejds-og togplaner, og kræver, at kroppen fortsat være på vagt for visse opgaver og sociale arrangementer, der er kognitiv pres for at holde tidsplanen.

Melatonin. Celler i suprachiasmatic kerne indeholder receptorer for melatonin, et hormon, der produceres i en forudsigelig daglig rytme i pinealkirtlen, som er placeret dybt i hjernen mellem de to hjernehalvdele. Niveauer af melatonin begynder klatring efter mørke og ebbe efter daggry. Hormonet inducerer søvnighed hos nogle mennesker, og forskerne mener sin daglige lysfølsomme cyklusser hjælpe med at holde søvn / vågner cyklus på sporet.

Din urs time hånd

Som døgnrytme tæller off dage, en anden del af hjernen virker som timeviseren på et ur. Dette ur er placeret i en klynge af nerveceller i hjernestammen, det område, der styrer vejrtrækning, blodtryk og hjerterytme. Svingende aktivitet i nervecellerne og den kemiske budbringere, de producerer, ser ud til at koordinere timingen af ​​vågenhed, ophidselse, og 90-minutters skift mellem REM og non-REM-søvn.

Flere neurotransmittere (naturlige hjernen kemikalier, neuroner frigiver kommunikere med tilstødende celler) spiller en rolle i ophidselse. Deres handlinger hjælper med at forklare, hvorfor medicin, der efterligner eller modvirke deres virkninger kan påvirke søvnen. Adenosin og gamma-aminosmørsyre (GABA) menes at fremme søvn. Acetylkolin regulerer REM-søvn. Noradrenalin, adrenalin, dopamin og de nyopdagede hypocretin peptider - også kendt som orexins - stimulere vågenhed. Enkeltpersoner varierer meget i deres naturlige niveauer af neurotransmittere og deres følsomhed over for disse kemikalier.