מחקר: “השעון הביולוגי” מתואם עם הטמפרטורה המחזורית; באמצעות חימום או קירור ניתן להתאימו לתנאים החיצוניים
יובל דרור
קישור ישיר לדף זה
https://www.hayadan.org.il/brainbioclock.html
מאז המצאת מטוס הסילון נאבקים בני האדם בתופעה המתלווה לחציית אזורי זמן: הג'ט-לג (יעפת). עד לא מזמן טענו מדענים, שכדי להתגבר על הבעיה יש להיחשף לאור, ובכך לגרום לשעון הביולוגי להתאים את עצמו לתנאים החיצוניים. עתה קובע מחקר באוניברסיטת ואשינגטון בסנט-לואיס כי הדרך הנכונה להתגבר על התופעה היא לאו דווקא התחממות באור השמש, אלא שליטה על הטמפרטורה ששוררת במוח.
ככלל, האדם הוא יצור-יום: מבחינה ביולוגית “נגזר” עלינו להיות ערים ביום ולישון בלילה. כדי לעמוד במטלה זו המוח מצויד ב”שעון ביולוגי” – מנגנון המווסת את מחזורי השינה והערות. השעון הביולוגי, המכונה “גרעין סופרה-כיאזמטי” – ( Suprachiasmatic Nucleus(,SCN הוא צביר של תאי עצב שגודלו זעיר מזה של ראש סיכה. הוא נמצא במוח באזור המכונה “היפותלמוס”, מעין מבנה קטן הנמצא במוח הקדמי. הגרעין הסופרה-כיאזמטי מחובר לרשתית באמצעות עצבי ראייה והוא מעביר את המידע המתקבל באמצעות הפרשות הורמונליות פנימיות שמגיעות בין השאר לבלוטת האצטרובל, המפרישה את ההורמון מלטונין. לפי הידוע, ההורמון מופרש בהשפעת החשיכה וקשור לדרך שבה הגוף מווסת את המקצב הפנימי שלו.
ד”ר אריק הרצוג מאוניברסיטת ואשינגטון החליט לבדוק אם רק האור והחושך משפיעים על השעון הביולוגי. הוא הוציא את הגרעין הסופרה-כיאזמטי ממוחם של עכברים וגידל אותו על צלחת פטרי.
במאמר שהתפרסם באחרונה במגזין לנוירופיסיולוגיה of Neurophysiology) (Journal כותב ד”ר הרצוג כי הטמפרטורה הפנימית של המוח עמידה מפני השפעות חיצוניות ובאופן כללי יציבה.
הרצוג מצא, כי ביממה הטמפרטורה במוח עולה ויורדת בכ-1.5 מעלות – בדרך כלל, תהיה הטמפרטורה בלילה 1.5 מעלות פחות משיאה באמצע היום – וכי תנודה זו אינה קשורה למשתנים סביבתיים כמו אור וחושך. “גם אם היית חי במערה חשוכה, עדיין הטמפרטורה במוח היתה משתנה במהלך יום”, כתב הרצוג.
כדי לבדוק אם לטמפרטורה השפעה ישירה על השעון הביולוגי הוא הפך את סדר הקירור והחימום: חימם בשעות הלילה וקירר בשעות היום. התוצאה היתה שינוי השעון הביולוגי. “זה מלמד כי ה-SCN מתואם עם הטמפרטורה המחזורית של המוח. הצלחנו לרמות את הגרעין בכך ששלטנו בטמפרטורה וגרמנו לו לחשוב שהיום נגמר, למרות שרק החל”.
לדברי פרופ' פרץ לביא, ראש המעבדה לחקר השינה בטכניון, התוצאות אינן מפתיעות.
“כשלוקחים רקמה ומשנים את הטמפרטורה הסביבתית שלה, משנים את הקצב שבו התא יוצר פולסים חשמליים. לכן ניתן להניח שגם כשמחממים או מקררים את הגרעין הסופרה-כיאזמטי משפיעים על פעילותו וכתוצאה מכך גם על השעון הביולוגי”.
“מצאנו שאנחנו יכולים לשנות במהירות רבה יחסית את קצב השעון הפנימי ולהעביר אותו מאזור זמן אחד לשני”, אמר הרצוג. “זו הפעם הראשונה שהצלחנו להשתלט על השעון הביולוגי בצלחת פטרי ולהכתיב לו מה השעה”. לדבריו, ההשלכות של המחקר עשויות להיות מעניינות; אם יתאפשר לשלוט בקלות על הטמפרטורה הפנימית במוח נוכל להתגבר על היעפת בקלות יחסית. הרצוג אמר, שאחד הגורמים המשפיעים על הטמפרטורה הפנימית היא תרופת האספירין, שכבר נהוג ליטול אותה כדי להתגבר על יעפת שלאחר טיסה.
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~590334781~~~58&SiteName=hayadan
