Skowronki, sowy i... muszka

Skowronki, sowy i... muszka
O ktÃłrej godzinie wyjść na siÅ‚owniÄ™, a o ktÃłrej zacząć efektywnÄ… pracÄ™? Kiedy siÄ™
uczyć, a kiedy relaksować? Podpowiedzi szukajmy w zegarze biologicznym. Dla jednych porą
najwyÅźszej aktywnoÅ›ci, zarÃłwno fizycznej jak i psychicznej, jest wczesny ranek. WstajÄ…, biegnÄ…
na basen, a nastÄ™pnie Åźwawo udajÄ… siÄ™ w kierunku biura. W tym czasie, gdy "skowronki"
analizujÄ… juÅź skomplikowane bilanse ekonomiczne, bÄ…dź skupiajÄ… siÄ™ nad waÅźnym projektem,
"sowy" jeszcze śpią.
Dla nich okresem wytÄ™Åźonej sprawnoÅ›ci intelektualnej bÄ™dzie poÅ‚udnie. Dopiero wtedy mogÄ…
przystÄ…pić do dziaÅ‚ania. Taki charakterystyczny podziaÅ‚ wÅ›rÃłd ludzi funkcjonuje od dawna. I
znalazł właśnie potwierdzenie w naukowych badaniach na... muszce owocowej.
Taka muszka, wbrew pozorom, jest bardzo wdziÄ™cznym modelem. Jest tania w utrzymaniu, Åźyje
krÃłtko - Å›rednio cztery tygodnie, niewiele miejsca zajmuje, no... tylko ta wielkość. Trzy milimetry
to naprawdÄ™ niewiele.
- Å»eby zbadać jej mÃłzg, potrzeba ogromnej precyzji. Jest on na tyle skomplikowany, Åźe moÅźna
zobaczyć, jak odbiera impulsy świetlne, jak reaguje na bodźce wzrokowe i węchowe, jak się
uczy, gdzie sÄ… oÅ›rodki pamiÄ™ci i czy ta pamięć jest krÃłtko czy dÅ‚ugotrwaÅ‚a, a nawet jakie
zmiany zachodzÄ… z pokolenia na pokolenie. MnÃłstwo moÅźliwoÅ›ci - wylicza prof. ElÅźbieta Pyza z
Zakładu Cytologii i Histologii Instytutu Zoologii Uniwersytetu Jagiellońskiego.
OWADY Z SUKCESAMI
Jej fascynacja owadami trwa od dawna. GÅ‚Ãłwnie z powodu sukcesu, jaki odniosÅ‚y w opanowaniu
Ziemi. Są praktycznie wszędzie. I "odwdzięczyły się", doprowadzając krakowską biolog do
przełomowych odkryć.
- RzeczywiÅ›cie, tego nikt siÄ™ nie spodziewaÅ‚. Nasze badania pokazaÅ‚y, Åźe neurony sÄ…
strukturami plastycznymi. Ich wielkość, kształt, a nawet liczba połączeń między nimi
zmienia siÄ™. I odbywa siÄ™ to w cyklu dobowym. Do tej pory nie sÄ…dzono, iÅź mÃłzg jest plastyczny
w tak szybkim tempie i Åźe caÅ‚y proces odbywa siÄ™ w sposÃłb cykliczny. Tymczasem wÅ‚aÅ›nie o
określonych porach doby neurony tworzą wiele połączeń synaptycznych, a kiedy śpimy kurczą się i mają mniej wypustek - tłumaczy.
Kolejne obserwacje zachowania muszki owocowej prowadzono z zapartym tchem, jakby czekajÄ…c na
potwierdzenie przypuszczeÅ„. Zobaczono, Åźe jeszcze zanim nastanie dzieÅ„, muszka wykazuje
większą aktywność, zaczyna latać, poszukiwać pokarmu. Do tego, wydawało się,
niezbędne jej jednak były bodźce świetlne. Nie widząc niczego, rozbiłaby się na pierwszym
napotkanym drzewie. ZaÅ‚oÅźono wiÄ™c, Åźe muszka musi otrzymywać wszystkie informacje z
otoczenia. To wÅ‚aÅ›nie zegar biologiczny wskazuje jej, Åźe Å›wit to jest akurat ta pora doby, kiedy
moÅźna wyruszyć na realizacjÄ™ swoich funkcji Åźyciowych. PojawiÅ‚o siÄ™ od razu pytanie, w jaki
sposÃłb ten zegar "uruchamia" muszkÄ™.
- ZbadaliÅ›my, Åźe to wÅ‚aÅ›nie zegar, zanim jeszcze nastanie dzieÅ„, powoduje zmiany
morfologiczne w neuronach. PoniewaÅź komÃłrki nerwowe, jako pierwsze ogniwo, przekazujÄ…
informacje do innych organÃłw, muszÄ… siÄ™ one powiÄ™kszyć, wytworzyć wiÄ™cej
poÅ‚Ä…czeÅ„ synaptycznych, po to, Åźeby muszka zrealizowaÅ‚a cel na dany dzieÅ„. Po okresie
porannej aktywności zapada w sjestę, aby o zmierzchu znowu się przebudzić, a w nocy ponownie
zapaść w sen. I tak jest przez caÅ‚e Åźycie. Neurony pod wpÅ‚ywem rÃłÅźnych bodźcÃłw, czy to
dźwiÄ™kowych, czy wzrokowych, wysyÅ‚ajÄ… sygnaÅ‚y, Åźeby przygotować organizm albo do dnia,
albo do nocy - wyjaśnia prof. Pyza.
Podobnie dzieje siÄ™ u czÅ‚owieka. Nasze komÃłrki nerwowe wykazujÄ… zmiany morfologiczne
rÃłwnieÅź dwa razy w ciÄ…gu doby. Pierwszy okres aktywnoÅ›ci przypada na godziny poranne. OkoÅ‚o
Ãłsmej zdolność koncentracji osiÄ…ga swÃłj punkt szczytowy, mÃłzg pracuje na najwyÅźszych
obrotach. Spadek sprawnoÅ›ci nastÄ™puje blisko poÅ‚udnia - zaczynamy odczuwać znuÅźenie,
wydajność umysÅ‚u znacznie siÄ™ obniÅźa. Po szesnastej serce znowu zaczyna pompować
więcej krwi, odzyskujemy sprawność fizyczną, wraca energia potrzebna m.in. do intelektualnych
zadaÅ„. To wtedy wÅ‚aÅ›nie jest najlepszy czas na naukÄ™. A pÃłÅºniej jeszcze chwila relaksu i po
http://edukacja.info.pl - Edukacja.Info.PL
Powered by Mambo
Generated: 3 March, 2017, 21:30
dwudziestej trzeciej w koÅ„cu moÅźemy poÅ‚oÅźyć siÄ™ spać.
- Impulsy, ktÃłre powstajÄ… w neuronach, generowane sÄ… przez odpowiednie geny w nich
funkcjonujące. Pierwszy z nich, zwany "period", wykryto właśnie u muszki owocowej. Ich
aktywność powoduje cykliczność procesÃłw w organizmie. Tych genÃłw, zwanych genami
zegara, jest kilkadziesiÄ…t, z tym Åźe tych kluczowych, regulujÄ…cych podstawowe funkcje, jest cztery
lub pięć. To one decydujÄ… o wÅ‚Ä…czeniu pewnych procesÃłw o okreÅ›lonej porze doby i o
wyłączeniu - kiedy indziej.
Informacja transmitowana jest do rÃłÅźnych rejonÃłw w mÃłzgu oraz do oÅ›rodkÃłw uwalniajÄ…cych
hormony. Efekt jest taki, Åźe hormony albo aktywujÄ… caÅ‚y organizm, albo go wyciszajÄ…. I tak np.
melatonina, ktÃłra wydziela siÄ™, gdy zasypiamy, wyraźnie skorelowana jest z porÄ… wypoczynku u
człowieka. Z kolei kortyzol, czyli tzw. hormon stresu, uwalnia się rano.
KORZYSTNA NIEDOKŕADNOŚĆ
Geny zaangaÅźowane w zegar biologiczny, co zrozumiaÅ‚e, nie u wszystkich sÄ… jednakowe.
Odpowiednie ich mutacje, podobnie jak zmiana warunkÃłw otoczenia, mogÄ… zachwiać
stabilnością zegara. U ludzi takie mutacje powodują nagłą niepohamowaną senność albo
wrÄ™cz przeciwnie - kÅ‚opoty ze snem. Osoby, u ktÃłrych zdiagnozowano tzw. rodzinny zespÃłÅ‚
przyspieszonej fazy snu, odczuwajÄ… znuÅźenie juÅź bardzo wczesnym wieczorem. I niezaleÅźnie od
tego, co by robiÅ‚y, by temu zapobiec, senność ogranicza moÅźliwoÅ›ci ich dziaÅ‚ania. Nie
mogÄ… oglÄ…dać telewizji, czytać ani podtrzymywać Åźycia rodzinnego.
- Ci ludzie nie są w stanie normalnie funkcjonować ze względu na zmianę genetyczną w
genach zegara biologicznego. Problem pojawia siÄ™ takÅźe o trzeciej, czwartej nad ranem, kiedy taka
osoba jest juÅź wyspana. Co wtedy robić, Åźeby nie przeszkadzać innym? To jest prawdziwa
uciÄ…Åźliwość.
W badaniach prof. Pyzy okazaÅ‚o siÄ™, Åźe na plastyczność mÃłzgu wpÅ‚yw majÄ… nie tylko
neurony. RÃłwnieÅź tzw. komÃłrki glejowe, ktÃłrych jedynÄ… znanÄ… dotychczas funkcjÄ… byÅ‚o
odÅźywianie neuronÃłw, zmieniajÄ… swojÄ… wielkość dwa razy w ciÄ…gu doby. ZnaczyÅ‚oby to,
Åźe tak naprawdÄ™ potrafiÄ… one regulować aktywność komÃłrek nerwowych. U muszki
owocowej wystÄ™puje w mÃłzgu duÅźo komÃłrek glejowych i wydaje siÄ™, Åźe sÄ… one swego rodzaju
stacjami przekaźnikowymi miÄ™dzy neuronami zegara biologicznego. Å»eby mÃłgÅ‚ on
funkcjonować, konieczna jest synchronizacja tych komÃłrek i za niÄ… wÅ‚aÅ›nie mogÄ…
odpowiadać komÃłrki glejowe.
Co ciekawe, zegar biologiczny nie jest precyzyjny i nie potrafi odmierzać dokładnie 24-godzinnych
odcinkÃłw czasu. Dlatego nie bez powodu okreÅ›lany jest mianem okoÅ‚odobowego. Ale to akurat
działa na jego korzyść.
- Trzeba pamiÄ™tać, Åźe jeÅźeli jakiÅ› mechanizm ma w sobie pewnÄ… plastyczność, Å‚atwiej
adaptuje siÄ™ do jakichkolwiek zmian. Organizmy, ktÃłre tego nie potrafiÄ… - ginÄ…. ZresztÄ… procesy
biologiczne majÄ… takÄ… immanentnÄ… cechÄ™, Åźe sÄ… nieprzewidywalne i nie da siÄ™ ich
zamknąć w sztywnych ramach, rÃłwnieÅź czasowych. Dlatego niektÃłrzy ÅźyjÄ… ponad sto lat, a inni
osiemdziesiÄ…t. I w tym mechanizmie zegara biologicznego jest miejsce na takie zmiany - mÃłwi prof.
ElÅźbieta Pyza.
Mogą one być wywoływane choćby warunkami zewnętrznymi. Wprawdzie badania
przeprowadzone w latach 60. w bunkrach w Aachen pokazaÅ‚y, Åźe odizolowani od Å›wiata ludzie
potrafili wÅ‚aÅ›ciwie odczytywać rytm snu i czuwania, mimo dostarczania im poÅźywienia o rÃłÅźnych
porach dnia, jednak poleganie na samym zegarze, kończy się... destabilizacją naturalnego rytmu,
jego zachwianiem. Po dÅ‚uÅźszym okresie przebywania w takiej izolacji, ludzie mogÄ… bowiem
kÅ‚aść siÄ™ spać i wstawać o zupeÅ‚nie innej porze doby niÅź ta, ktÃłra jest na zewnÄ…trz.
Åšrodowisko odgrywa wiÄ™c jednak duÅźÄ… rolÄ™ w funkcjonowaniu zegara. Wskazuje zresztÄ… na to
choćby samo jego umiejscowienie - w jÄ…drach nadskrzyÅźowaniowych podwzgÃłrza. Tam wÅ‚aÅ›nie
osadziły się ośrodki zawiadujące czasem.
- Prawdopodobnie wzięło siÄ™ to stÄ…d, Åźe zegar musiaÅ‚ być w takiej strukturze, ktÃłra
otrzymuje informacje Å›wietlne. Dlatego u ryb i pÅ‚azÃłw funkcje zegara peÅ‚ni jeszcze fotoczuÅ‚a
szyszynka, a u ssakÃłw bodźce z zewnÄ…trz muszÄ… dotrzeć przez siatkÃłwkÄ™ oka.
http://edukacja.info.pl - Edukacja.Info.PL
Powered by Mambo
Generated: 3 March, 2017, 21:30
DziÄ™ki temu zegar, organizujÄ…c niejako caÅ‚Ä… rytmikÄ™ procesÃłw w organizmie, synchronizuje
swoje funkcjonowanie z otoczeniem. Najbardziej odczuwajÄ… to ludzie czÄ™sto podrÃłÅźujÄ…cy w inne
strefy czasowe. Mimo Åźe o innej porze w stosunku do swego naturalnego stanu zaczynajÄ… dzieÅ„ i
noc, to ich zegar po kilku dniach "zgrywa siÄ™" z nowymi warunkami.
- ReguÅ‚a to jedna godzina na jeden dzieÅ„ adaptacji. Czyli na przykÅ‚ad jeÅźeli podrÃłÅźujemy do
Nowego Jorku, to adaptacja zajmie nam okoÅ‚o tydzieÅ„. OczywiÅ›cie, zdarza siÄ™, Åźe u jednych
moÅźe potrwać dÅ‚uÅźej, u innych krÃłcej, bo to zaleÅźy od indywidualnych cech - wyjaÅ›nia moja
rozmÃłwczyni.
Jednak, czy to podrÃłÅźujÄ…c, czy intensywnie pracujÄ…c na miejscu, ciÄ…gle odczuwamy
niepokojÄ…cy brak czasu. Zdarza siÄ™, Åźe prÃłbujemy "rozciÄ…gnąć" dobÄ™, zrobić wiÄ™cej
niÅź fizycznie siÄ™ da. W obliczu badaÅ„ prof. Pyzy pojawia siÄ™ pytanie, czy taki wÅ‚asny zegar
biologiczny moÅźna ustawić odpowiednio do potrzeb.
- Nie da siÄ™ zmienić czegoÅ›, co jest zakodowane w genach. JeÅ›li nawet prÃłbowalibyÅ›my
stosować na przykÅ‚ad terapiÄ™ Å›wiatÅ‚em, to bÄ™dzie to krÃłtkotrwaÅ‚e. Nie bÄ™dzie wiÄ™c
takiego efektu, Åźe po miesiÄ…cu terapii zegar nagle siÄ™ przestawi i, dajmy na to, ze "skowronkÃłw"
staniemy się "sowami". Zresztą, najlepiej czujemy się właśnie wtedy, gdy nasz zegar
przestawiamy jak najrzadziej - twierdzi prof. Pyza.
Podsuwa jednak radÄ™, by sprÃłbować odczytać swÃłj wÅ‚asny rytm biologiczny. Jak to zrobić?
Po prostu - słuchać organizmu. Wtedy dowiemy się, kiedy lepiej się nam odpoczywa, a kiedy
pracuje. I ta wiedza pozwoli na stworzenie właściwego harmonogramu dnia.
- JeÅźeli moÅźemy dostosować swojÄ… pracÄ™ do naturalnego rytmu snu i czuwania, to wtedy
będzie ona najefektywniejsza. Najłatwiej określić to wtedy, gdy nie musimy wstawać na
sygnał budzika, czyli na przykład podczas urlopu.
SJESTA A ZEGAR BIOLOGICZNY
Poznanie wÅ‚asnego rytmu funkcjonowania, a pÃłÅºniej jeszcze zastosowanie tej wiedzy w praktyce,
wydaje siÄ™ jednak dla wielu osÃłb niemoÅźliwe. ReguÅ‚y rzÄ…dzÄ…ce naszym Åźyciem wymuszajÄ…
pewne zachowania. Nierzadko musimy więc postępować wbrew sobie.
- NaturalnÄ… potrzebÄ… jest teÅź popularna na poÅ‚udniu Europy sjesta. Taki krÃłtki odpoczynek jest
właśnie zgodny z zegarem biologicznym. W tym okresie jesteśmy i tak mniej wydajni. Doskonale
to widać u ludzi starszych, bo często kładą się wczesnym popołudniem na drzemkę. I
częściej dotyczy to mÄ™Åźczyzn niÅź kobiet - twierdzi prof. Pyza.
Praca w okresie spadajÄ…cej aktywnoÅ›ci moÅźe być rÃłwnieÅź niebezpieczna. W momencie, gdy
mÃłzg zaczyna wchodzić w fazÄ™ spoczynku, wszystko zaczyna obojÄ™tnieć, sprawność
dziaÅ‚ania radykalnie siÄ™ zmniejsza. StÄ…d m.in. duÅźa liczba wypadkÃłw w nocy, kiedy
aktywność intelektualna ludzi spada, podobnie jak wraÅźliwość na zmiany, jakie zachodzÄ… w
otoczeniu. Zachwianie rytmÃłw biologicznych niesie teÅź ze sobÄ… powaÅźne konsekwencje zdrowotne.
- Przy pracy na trzy zmiany ludzie czÄ™sto odczuwajÄ… problemy z ukÅ‚adem krÄ…Åźenia,
pojawiają się kłopoty z przewodem pokarmowym, jest większe prawdopodobieństwo
wystÄ…pienia nowotworu. Przez to, Åźe ich aktywność wymuszona jest o zupeÅ‚nie innej porze
doby niÅź ich moÅźliwoÅ›ci, te osoby cierpiÄ…. Fizycznie mogÄ… siÄ™ nawet dobrze czuć, ale
psychicznie - nie najlepiej. Stopniowo wpływa to na narządy wewnętrzne i pojawiają się
dolegliwości.
Prawidłowe odczytanie swojego zegara biologicznego pozwala na dokładne rozplanowanie
zajęć, tak aby wykonywać je w stanie najwyÅźszej gotowoÅ›ci organizmu. JeÅ›li nawet nie
wszystkich, to przynajmniej tych, na ktÃłrych najbardziej nam zaleÅźy. Podejmiemy je dopiero, gdy
nadejdzie czas na wykonanie danej czynnoÅ›ci. Ale ta wiedza ma teÅź szersze zastosowanie.
- Osoby niewidome z powaÅźnym uszkodzeniem siatkÃłwki majÄ… duÅźy kÅ‚opot z rytmem snu i
czuwania, a tym samym z synchronizacjÄ… wszystkich procesÃłw. Dla nich bardzo waÅźna jest
informacja, jak siÄ™ zachowywać, aby odczuwać jak najmniejszy dyskomfort z tego powodu, Åźe do
zegara biologicznego nie docierają bodźce zewnętrzne, nie wiadomo kiedy zaczyna się dzień, a
kiedy - noc.
http://edukacja.info.pl - Edukacja.Info.PL
Powered by Mambo
Generated: 3 March, 2017, 21:30
Na badaniach skorzystajÄ… teÅź osoby starsze, u ktÃłrych funkcjonowanie zegara biologicznego zaczyna
szwankować. Informacja, ktÃłra ma dochodzić do wszystkich narzÄ…dÃłw, jest coraz sÅ‚absza, co
dezorganizuje pracę całego organizmu.
- MoÅźna naprawić to rÃłÅźnymi sposobami: Å›wiatÅ‚oterapiÄ…, melatoninÄ…, odpowiednim
Åźywieniem, ćwiczeniami fizycznymi czy w koÅ„cu farmakologicznie - podawaniem substancji, ktÃłre
bÄ™dÄ… odpowiednio synchronizowaÅ‚y rytm zegara - dowodzi prof. ElÅźbieta Pyza, ktÃłra za badania
nad zegarem biologicznym otrzymała nagrodę PAN.
Ostatnio sporo mÃłwi siÄ™ teÅź o tym, Åźe ten zegar moÅźe mieć teÅź duÅźe znaczenie przy
zaburzeniach psychicznych. I pomyÅ›leć, Åźe wszystko to odkrywamy dziÄ™ki maÅ‚ej, ledwie
trzymilimetrowej muszce owocowej. ý
http://edukacja.info.pl - Edukacja.Info.PL
Powered by Mambo
Generated: 3 March, 2017, 21:30