Ekrāna laiks izjauc miegu, atiestatot iekšējos pulksteņus
Jaunākie pētījumi ir atklājuši, kā gaismas jutīgās šūnas acī, iedarbojoties uz gaismu, var atiestatīt iekšējo pulksteni.
Atklājums varētu palīdzēt izskaidrot, kāpēc ilgstoša gaismas iedarbība, kas nav sinhronizēta ar cilvēka dabisko vai diennakts ritmu, var traucēt miegu un sabojāt veselību.
Tas var rasties, piemēram, ilgstošas gaismas iedarbības dēļ vēlu vakarā.
Pētnieki no Salkas Bioloģisko pētījumu institūta La Jolla, Kalifornijā, cer, ka viņu atklājumi ļaus uzlabot bezmiegu, reaktīvo nobīdi, migrēnu un diennakts ritma traucējumus.
Komanda ir publicējusi savus secinājumus žurnālā Šūnu pārskati.
Zinātnieki ir atklājuši, ka diennakts ritma traucējumi ir saistīti ar nopietnām veselības problēmām, tostarp metabolisko sindromu, rezistenci pret insulīnu, vēzi, aptaukošanos un kognitīvo disfunkciju.
Tā kā mēs izmantojam mākslīgus gaismas avotus, mūsu miega un pamošanās cikli vairs nav saistīti ar dienas un nakts modeļiem.
Pateicoties pārnēsājamām tehnoloģijām, piemēram, viedtālruņiem un planšetdatoriem, iespējas absorbēties ekrāna laikā (dienā vai naktī) nekad nav bijušas lielākas.
"Šis dzīvesveids," saka vecākā pētījuma autore prof. Satchidananda Panda, "rada traucējumus mūsu diennakts ritmos un tam ir kaitīgas sekas uz veselību."
Diennakts ritms un miegs
Ķermenim ir iekšējais pulkstenis, kas parasti seko 24 stundu diennakts modelim. To sauc arī par diennakts ritmu vai miega-pamošanās ciklu.
Iekšējais pulkstenis palīdz regulēt mūsu nomoda un miegainības sajūtas. Tās mehānismi ir sarežģīti, un tie paklaus signāliem no smadzeņu zonas, kas uzrauga apkārtējo gaismu.
Katra ķermeņa šūna, orgāns un audi paļaujas uz šo laika skaitītāju. Pietiekami gulēt un gulēt īstajā laikā palīdz uzturēt to labi.
Nacionālā sirds, plaušu un asins institūta (NHLBI) aplēses liecina, ka 50–70 miljoniem cilvēku Amerikas Savienotajās Valstīs pastāvīgi ir miega traucējumi.
NHLBI norāda arī uz Slimību kontroles un profilakses centra (CDC) aptauju, kurā 7–19 procenti pieaugušo ziņoja, ka ikdienā neguļ vai atpūšas pietiekami. Tāpat 40 procenti teica, ka viņi netīši aizmiga dienas laikā vismaz reizi mēnesī.
Gaismas jutīgās šūnas ietekmē ķermeņa pulksteni
Nesenie pētījumi koncentrējās uz šūnu grupu tīklenē, kas ir gaismas jutīga membrāna, kas izklāj acs iekšpuses aizmuguri.
Šūnas ir jutīgas pret gaismu, taču tās nav iesaistītas attēlu nodošanā smadzenēs. Tā vietā viņi apstrādā apkārtējās gaismas līmeni, lai nodrošinātu signālus bioloģiskajiem mehānismiem.
Olbaltumviela, ko šūnās sauc par melanopsīnu, palīdz tām apstrādāt apkārtējo gaismu. Ilgstoša gaismas iedarbība izraisa olbaltumvielu atjaunošanos šūnu iekšienē.
Nepārtraukta melanopsīna atjaunošanās izraisa smadzenēm signālus, kas informē tās par apkārtējās gaismas apstākļiem. Pēc tam smadzenes izmanto šo informāciju, lai regulētu miegu, modrību un apziņu.
Ja melanopsīna atjaunošanās ir ilgstoša un gaisma ir spilgta, tā sūta signālu, kas palīdz atiestatīt bioloģisko pulksteni. Tas bloķē melatonīnu - hormonu, kas regulē miegu.
Uzturot jutīgumu pret ilgstošu gaismas iedarbību
Lai izpētītu šo procesu, pētnieki ieslēdza melanopsīna ražošanu peles tīklenes šūnās.
Rezultāti norāda, ka, saglabājot gaismas iedarbību, dažas šūnas turpina sūtīt sprūda, bet citas zaudē jutību.
Turpmāka izpēte parādīja, ka daži proteīni, kas pazīstami kā arestīni, palīdzēja saglabāt melanopsīna jutīgumu ilgstošas gaismas iedarbības laikā.
Melanopsīnu veidojošās šūnas pelēm, kurām nebija neviena arestīna veida (beta-arrestīns 1 vai beta-arrestīns 2), zaudēja spēju saglabāt jutību pret ilgstošu gaismas iedarbību.
Pētnieki secināja, ka tīklenes šūnām ir nepieciešami abi arestīni, lai palīdzētu tām izgatavot melanopsīnu.
Viens proteīns "aptur reakciju", bet otrs "palīdz melanopsīna proteīnam pārkraut savu tīklenes gaismu uztverošo faktoru", skaidro prof. Panda.
"Kad šie divi soļi tiek veikti ātri pēc kārtas, šķiet, ka šūna nepārtraukti reaģē uz gaismu."
Prof. Satchidananda Panda
Viņš un viņa komanda plāno atklāt ārstēšanas mērķus, kas novērsīs diennakts ritma traucējumus, kas var rasties, piemēram, mākslīgas gaismas iedarbības dēļ.
Viņi arī cer izmantot melanopsīnu, lai atiestatītu ķermeņa iekšējo pulksteni kā potenciālu bezmiega ārstēšanu.
