Ритъмът на мозъка зависи от слънчевата светлина, а периферните органи се калибрират по време на хранене

От 90-те години на ХХ век е известно, че тялото има вътрешен молекулярен часовник, който работи в ежедневен цикъл, за да регулира жизненоважни функции като съня, апетита и метаболизма. Той се нарича циркаден ритъм или часовник.

Оказва се, че не е само един. В последните години изследователите откриха, че разполагаме с множество вътрешни часовници.

Те се намират в почти всяка клетка на тялото, а в мозъка има “главен часовник”, наречен супрахиазматично ядро.

Лошата новина е, че с напредването на възрастта нашите циркадни ритми все повече се разминават помежду си, сочи изследване на Северозападния университет в САЩ, публикувано в сп. Chaos.

Все едно да живеем в къща, пълна със стари навиващи се часовници, които звънят по различно време. Това означава, че жизненоважните системи за регулиране на физическите функции на тялото и мозъка не работят в синхрон, както когато сме били по-млади.

Проучванията свързват тази десинхронизация на вътрешния ни ритъм със сериозни проблеми като сърдечносъдови заболявания, затлъстяване, диабет тип 2 и рак, предупреждават учените.

Освен това вредите не са само физически, се твърди в изследване на биолози от Държавния университет в Кливланд, САЩ, публикувано в списание Nature Reviews Neuroscience.

Там се излагат доказателства, че нашият циркаден часовник регулира важни функции, като например системите на организма за възстановяване на дефектна ДНК, както и жизненоважния процес автофагия, чрез който сивото ни вещество се изчиства от натрупаните излишни ензими и химикали.

Изследователите от Кливланд предупреждават, че циркадните ритми са значително засегнати от стареенето и това увреждане може да допринесе за когнитивния упадък на стареещия мозък.

Биолозите настояват, че вътрешните часовници са значително нарушени при пациенти с болестта на Алцхаймер и с паркинсон, което предполага, че десинхронизицията им може отчасти да носи вината за развитието на тези дегенеративни заболявания.

Те добавят, че при експерименти с гризачи, страдащи от симптоми на деменция, са

успели да пренастроят вътрешните им ритми,

така че те да следват нормалния дневен цикъл, което подобрило когнитивните характеристики на животните.

В доклад, публикуван през 2023 г. в сп. Nature Reviews Endocrinology, се изказва предположението, че ако успеем да подобрим синхронизацията на циркадните часовници в по-късна възраст, това може ефективно да забави процеса на стареене, тъй като телата ни ще работят по-ефективно.

Но възможно ли е да подобрим точността на вътрешния си ритъм? Изследванията започват да дават интригуващи отговори. Изследователите от Северозападния университет в САЩ посочват, че различните циркадни часовници разчитат на различни външни сигнали, за да се самонастройват всеки ден.

Мозъчният часовник например зависи от слънчевата светлина, а периферните органи - като черния дроб - се калибрират по време на хранене, казва д-р Итун Хуанг, ръководител на изследването.

Тя предупреди, че храненето в неподходящо време - като например в късните часове на нощта, може да бъде особено вредно.

“Когато ядем посред нощ, даваме противоречиви сигнали на организма си. Това може да обърка мозъка ни, който се подготвя да спи, което да причини разминаване в ритмите ни”, обяснява д-р Хуанг.

За разлика от това, закуската след ставане може ефективно да накара метаболизма ни да се самонастрои на сутринта.

Редовният прием на храна сутрин, обед и вечер по едно и също време е “цайтгебер”, според д-р Кристин Екъл Махан от Центъра за метаболитни и дегенеративни заболявания към Тексаския университет. “Цайтгебер” са факторите, които синхронизират биологичните ритми на организма ни.

Махан посочва лабораторни изследвания, които доказват, че времето за прием на храна повишава синхронността на циркадния часовник.

Други научни доклади са показали, че

храната може значително да помогне за синхронизирането,

само ако ядем с близо една трета по-малко от препоръчителното количество - като намалим приема си от общата средна стойност от 2000 калории дневно за жените и 2500 за мъжете съответно на 1400 за нежния и 1750 за силния пол.

Експерименти с плодови мушици показват, че намаляването на приема на храна до 70% от нормалните им нужди може да удължи живота им с до 40% (еквивалент на живот до 120 години при хората).

Според д-р Махан този ефект се дължи на факта, че ограничаването на калориите подобрява синхронизацията на вътрешния ни ритъм. То спомага за това, като оптимизира дейността на телесните часовници, които работят за намаляване на вредните възпаления и защита на мозъчните клетки от увреждане.

Друга причина, допълва тя, е, че ограничаването на храненето повишава ефективността на циркадните механизми, които засичат светлината - а дневната светлина е един от най-важните фактори на околната среда, когато става въпрос за определяне на дневните ни цикли. Това може да е особено важно, когато остаряваме.

В новото проучване на Северозападния университет в САЩ се посочва, че често срещан проблем при по-възрастните хора е, че телесните им часовници стават по-малко чувствителни към настройването им от дневната светлина.

Тези констатации съвпадат с работата на Ръсел Фостър, професор по циркадна неврология в Оксфордския университет. Изследванията му показват, че с напредване на възрастта

лещите на очите стават по-малко прозрачни,

а броят на светлочувствителните клетки в ретината намалява, което ни прави по-малко възприемчиви към светлината. Проф. Фостър съветва да излизаме навън и да търсим дневна светлина, за да започнем деня си, и да настроим вътрешните си часовници.

“Излагайте се на сутрешното слънце. Това ще засили циркадните ви ритми”, казва той. Позовава се на изследвания, проведени в старчески домове, където пациентите са били изложени на ярка светлина всяка сутрин в продължение на няколко години. Това не само е намалило когнитивния упадък и депресивните симптоми, но и е подобрило нощния им сън и е намалило сънливостта им през деня.

Въпреки това той добавя, че с напредването на възрастта сънят ни се влошава, тъй като е по-вероятно вътрешните ни часовници да не се синхронизират.