Екранний час порушує сон, скидаючи внутрішні годинники
Недавнє дослідження виявило, як світлочутливі клітини ока можуть скинути внутрішні годинники під впливом світла.
Це відкриття може допомогти пояснити, чому тривалий вплив світла, який не синхронізується із природним або циркадним ритмом людини, може порушити сон і зашкодити здоров’ю.
Це може бути наслідком, наприклад, тривалого впливу світла пізно вночі.
Дослідники з Інституту біологічних досліджень Салка в Ла-Хойї, штат Каліфорнія, сподіваються, що їх результати призведуть до поліпшення лікування безсоння, відставання струменя, мігрені та розладів циркадного ритму.
Команда опублікувала свої висновки в журналі Звіти стільникових мереж.
Вчені виявили, що порушення циркадного ритму пов'язані з серйозними проблемами зі здоров'ям, включаючи метаболічний синдром, резистентність до інсуліну, рак, ожиріння та когнітивні дисфункції.
Оскільки ми використовуємо штучні джерела світла, наші цикли сну і неспання більше не прив’язані до моделей дня і ночі.
Завдяки портативним технологіям, таким як смартфони та планшети, можливості поглинати час екрану, вдень чи вночі, ніколи не були більшими.
"Цей спосіб життя, - каже старший автор дослідження професор Сатчідананда Панда, - спричиняє порушення наших циркадних ритмів і має шкідливі наслідки для здоров'я".
Добовий ритм і сон
Тіло має внутрішній годинник, який зазвичай відповідає цілодобовому режиму день-ніч. Це також відомо як циркадний ритм або цикл сну і неспання.
Внутрішній годинник допомагає регулювати наше почуття неспання та сонливості. Його механізми складні, і вони підкоряються сигналам з області мозку, яка контролює навколишнє світло.
Кожна клітина, орган і тканина в організмі покладаються на цього хронометриста. Досить висипатися і лягати спати в потрібний час допомагає йому добре працювати.
За оцінками Національного інституту серця, легенів та крові (NHLBI), 50–70 мільйонів людей у США мають постійні розлади сну.
NHLBI також вказує на опитування Центрів з контролю та профілактики захворювань (CDC), в якому 7–19 відсотків дорослих повідомили, що вони не висипаються або відпочивають щодня. Крім того, 40 відсотків сказали, що вони ненавмисно засинали вдень принаймні раз на місяць.
Світлочутливі клітини впливають на годинник організму
Недавнє дослідження було зосереджене на групі клітин сітківки, яка є світлочутливою мембраною, яка вистилає задню частину внутрішньої частини ока.
Клітини чутливі до світла, але вони не беруть участі в передачі зображень у мозок. Натомість вони обробляють рівні навколишнього світла, щоб подавати сигнали для біологічних механізмів.
Білок, який називається меланопсин, що знаходиться в клітинах, допомагає їм обробляти навколишнє світло. Тривалий вплив світла змушує білок регенерувати всередині клітин.
Постійна регенерація меланопсину запускає мозок сигналами, які інформують його про умови зовнішнього освітлення. Потім мозок використовує цю інформацію для регулювання сну, настороженості та свідомості.
Якщо регенерація меланопсину триває, а світло яскраве, це посилає сигнал, який допомагає скинути біологічний годинник. Це блокує мелатонін, гормон, який регулює сон.
Підтримка чутливості до тривалого впливу світла
Щоб дослідити цей процес, дослідники включили вироблення меланопсину в клітинах сітківки мишей.
Результати показують, що при тривалому впливі світла деякі клітини продовжують посилати тригери, а інші втрачають чутливість.
Подальші дослідження показали, що певні білки, відомі як арестини, допомагають підтримувати меланопсин чутливим під час тривалого впливу світла.
Клітини, що генерують меланопсин, у мишей, які не мали жодного типу арестин (бета-арестин 1 або бета-арестин 2), втратили здатність підтримувати чутливість до тривалого впливу світла.
Дослідники дійшли висновку, що клітинам сітківки потрібні обидва арестини, щоб допомогти їм виробляти меланопсин.
Один білок «затримує відповідь», а інший «допомагає білку меланопсину перезавантажити свій світлочутливий ко-фактор сітківки», пояснює професор Панда.
"Коли ці два кроки виконуються швидко послідовно, клітина, здається, безперервно реагує на світло".
Професор Сатчідананда Панда
Він та його команда планують виявити цілі для лікувальних процедур, які протистоятимуть порушенню циркадного ритму, що може призвести, наприклад, до штучного впливу світла.
Вони також сподіваються використовувати меланопсин для скидання внутрішніх годинника організму як потенційне лікування безсоння.
