作者:袁一雪 来源:中国科学报 发布时间:2014-8-1 9:15:20
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生物钟:大自然馈赠的神奇

 

■本报见习记者 袁一雪

“日出而作,日落而息”,地球上大部分生物从几十万年前开始就遵从着大自然的规律繁衍生息。对于这种自然的状态,人们并没有过多的留意。直到现代医学逐步发达,人们才知道,这种顺应自然的规律叫作“生物钟”。随之而来的,也是科学家们对生物钟的各种研究。

最近,美国哈佛大学的一项研究显示,人体的生物钟和道德选择之间也存在联系。也就是说,习惯早起或早上精神比较好的人,他们在早上的行为也比较合乎道德。而习惯晚睡或晚上精神更好的人,他们在晚上诚实度也可能更高。有趣的是,有些人认为习惯夜生活的人更可能行为不检点,但这个研究发现,不论是“夜猫族”或习惯早起的人,在一天中不同的时间里,也都会出现不道德或不诚实的行为。

那么,什么是生物钟,它对人类的身体和生活有哪些影响呢?

神奇的生物钟

南京师范大学生命科学学院教授刘畅在接受《中国科学报》记者采访时表示,目前科学界,对于生物钟狭义的理解是,地球因为自转昼夜交替的变化,会导致光线和食物发生变化,而生物为了适应周期性的变化,产生所谓的“生物时钟”。“可见,生物钟由两个方面影响,一方面是来自光线变化,也叫中枢性生物时钟,动物的视交叉上核神经元可以负责感光,从而产生中枢性的生物钟。”刘畅说,“另一方面,食物让生物产生外周性的生物时钟。中枢性生物时钟和外周性生物时钟要彼此同步、偶联。如果有一方面被打破,就会打破两者的生物机制。”

人类对于生物钟的关注可以追溯到19世纪末。可直到上世纪初,德国内科医生威尔赫姆·弗里斯和一位奥地利心理学家赫尔曼·斯瓦波达,通过长期的临床观察,揭开了其中的奥秘。原来,在病人的病症、情感以及行为的起伏中,存在着一个以23天为周期的体力盛衰和以28天为周期的情绪波动。大约过了20年,奥地利因斯布鲁大学的阿尔弗雷特·泰尔其尔教授,在研究了数百名高中和大学学生的考试成绩后,发现人的智力是以33天为波动周期的。于是,科学家们将体力、情绪与智力盛衰起伏的周期性节奏,绘制出了三条波浪形的人体生物节律曲线图,被形象地喻为一曲优美的生命重奏。到了20世纪中叶,生物学家又根据生物体存在周期性循环节律活动的事实,创造了“生物钟”一词。

“其实除了日生物钟,生物还存在着月生物钟,比如女性的月经,以及年生物钟,如动物的冬眠。”刘畅说。

生物钟之于人体

生物钟对于人类的重要性不言而喻。“举个例子,人体内生长激素,在孩子熟睡的时候分泌最旺盛。可见,内分泌系统存在昼夜纪律性。而患有心血管疾病的病人,往往在凌晨身体快清醒的时候最危险,因为,那时生物钟处在比较低潮的时候。”刘畅说。

近几年,很多科学研究都发现,人类方方面面的行为都与生物钟有关。比如,有一种遗传性疾病叫家族性睡眠相位提前综合征,患者生物钟相位与正常人相比显著提前,他们每天晚上7点左右就要入睡,而每天清晨3点左右就会醒来。这种病人显然无法与多数人的作息规律衔接。

因此,生物钟一旦被打破,对于人体的影响也是多方面的。“如果生物钟被短期打破,可以通过调节扭转。但是如果长时间被打破,那么就会导致代谢疾病甚至肿瘤。”刘畅表示。流行病学研究发现,夜班较多或夜间工作时间较长的女性,乳腺癌发病率有轻度升高。从癌症预后来看,生物节律紊乱者的预后明显不如节律正常者。对此,一种解释认为,夜间过度暴露于灯光之下会导致褪黑素分泌减少(褪黑素参与调控睡眠、免疫、衰老等多方面生理活动,其分泌具日节律,夜间达到最高浓度水平),从而增加了癌症易感性。但褪黑素的减少究竟是如何增加癌症易感性的,科学家们尚未找到肯定的答案。

让生物钟掌控我们的生活

顺应自然,遵循生物钟,是人类健康生活最好的选择。可是,随着人类社会的不断发展,电灯的出现,大大延长了白天的时间,也让夜生活变得丰富多彩,人们的生活开始变得没有规律,甚至日夜颠倒。或许,有的人会说,我们的身体已经适应了晚睡晚起的生活,不会有问题,说不定是大自然要我们进化出另一套生物钟系统呢?

但是,专家却不这样认为。刘畅表示:“我们目前的生物钟是人类进化了几百万年后的结果,任何强行扭转生物钟的行为都是不科学的。”

所以,从目前的健康角度来看,遵循古老的生物钟规律,养成良好的作息习惯,还是很有必要的。

《中国科学报》 (2014-08-01 第16版 探索)
 
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