Kako sinhronizacija vaših unutrašnjih satova može olakšati Jet Lag i starenje

Konzumiranje obilnog doručka umjesto užine do kasno u noć može poboljšati kvalitet sna tokom putovanja.

Istraživanje dalekih destinacija nudi mnoštvo novih iskustava, ali popratni jet lag može biti neugodna nuspojava. Prilagođavanje drugoj vremenskoj zoni često dovodi do iscrpljenosti, problema sa spavanjem i raznih problema koji mogu zasjeniti uzbuđenje nove avanture.

Jet lag je uzrokovan razlikom između cirkadijalnog sistema – unutrašnjeg tjelesnog sata – i okoline. Otprilike na prijelazu stoljeća, naučnici su počeli da prepoznaju da tijelo ima više unutrašnjih satova, kalibriranih na različite načine, i da simptomi poput jet lag-a mogu nastati kada ovi satovi odstupe od sinhronizacije jedan s drugim. To se može dogoditi na nekoliko načina i postaje sve češće s godinama.

U Haosiz AIP Publishinga, tim naučnika sa Univerziteta Northwestern i Instituta Santa Fe razvio je teoretski model za proučavanje interakcija između više unutrašnjih satova pod utjecajem starenja i poremećaja poput jet lag.

Moderna istraživanja su pokazala da su cirkadijalni satovi prisutni u gotovo svakoj ćeliji i tkivu u tijelu. Svaki se oslanja na svoj skup znakova za kalibraciju; moždani sat ovisi o sunčevoj svjetlosti, na primjer, dok se periferni organi kalibriraju u vrijeme obroka.

„Konfliktni signali, kao što je toplo vreme tokom kratkog fotoperioda ili noćno jedenje – jedenje kada se vaš mozak sprema da se odmori – mogu zbuniti unutrašnje satove i izazvati desinhroniju“, rekao je autor Yitong Huang.

U ovom trenutku, malo se zna o tome kako različiti unutrašnji satovi u telu utiču jedni na druge. Dodatna složenost obračuna višestrukih satova znači da istraživači imaju tendenciju da koriste pojednostavljene modele.

Šema matematičkog modela. Model se sastoji od dvije populacije spregnutih oscilatora, gdje jedna populacija predstavlja centralni sat u mozgu, zahvaćen svjetlošću, a druga populacija predstavlja periferne satove, uvučene hranom. Zasluge: Huang et al.

“Većina studija se prvenstveno fokusira na jedan određeni vremenski znak ili jedan sat”, rekao je Huang. “Važne praznine ostaju u našem razumijevanju sinhronizacije više satova pod konfliktnim vremenskim znakovima.”

Huang i njene kolege su zauzele drugačiji pristup, izgradivši matematički okvir koji objašnjava ovu složenu interakciju između sistema. Njihov model sadrži dvije populacije spregnutih oscilatora koji oponašaju prirodne ritmove cirkadijanskih ciklusa. Svaki oscilator utječe na druge dok se istovremeno prilagođava na osnovu jedinstvenih vanjskih znakova.

Koristeći ovaj model, tim je bio u mogućnosti da istraži kako se takav povezani sistem može poremetiti i šta pogoršava efekat. Otkrili su da uobičajeni simptomi starenja, kao što su slabiji signali između cirkadijanskih satova i niža osjetljivost na svjetlost, rezultiraju sustavom koji je osjetljiviji na poremećaje i sporiji za oporavak.

Također su sletjeli na novu metodu za ubrzanje oporavka od jet lag-a i sličnih poremećaja. Prema njihovim rezultatima, put do boljeg sna je kroz stomak.

„Obilniji obrok u ranim jutarnjim satima u novoj vremenskoj zoni može pomoći u prevazilaženju jet lag-a“, kaže Huang. “Stalno mijenjanje rasporeda obroka ili obrok noću se ne preporučuje, jer to može dovesti do neusklađenosti unutrašnjih satova.”

Autori planiraju da istraže drugu stranu jednačine i identifikuju faktore koji rezultiraju otpornijim unutrašnjim časovnicima. Takva otkrića bi mogla rezultirati preporukama za sprječavanje jet lag-a na prvom mjestu ili za održavanje zdravog cirkadijalnog sistema do starosti.

Referenca: “Minimalni model perifernih satova otkriva diferencijalno cirkadijalno ponovno uvlačenje u starenje” Yitong Huang, Yuanzhao Zhang i Rosemary Braun, 5. septembra 2023. Haos.
DOI: 10.1063/5.0157524