Биологические часы человека запрограммированы генетически или выучены?

Краткий ответ
Биологические главные часы запрограммированы неврологически и генетически. Биологические часы не зависят от обучения. Вместо этого он постоянно увлекается в основном дневным светом.

Предыстория
Биологические часы встроены в человеческое тело, и их можно проследить до основных часов в супрахиазматических ядрах (СХЯ) гипоталамуса (рис. 1).

^{Рис. 1. СХЯ увлекается окружающим светом, улавливаемым сетчаткой глаза. Источник: Новости неврологии .}

SCN является внутренним генератором , который управляет временем сна и бодрствования, ритмами температуры, гормонами, настроением и остротой когнитивных функций и т. д. и т. д. Эти ритмы уносятся в течение 24 часов циклом свет-темнота в окружающей среде , главным образом, через подмножество светочувствительных ганглиозных клеток сетчатки. которые проецируются непосредственно на SCN (рис. 1). Используя гормоны и нейрональные сигналы, СХЯ приводит в движение периферические часы со сходным молекулярным механизмом, присутствующим во многих тканях (Pagani et al., 2010) .

У людей и других организмов время 24-часового поведения определяется продолжительностью периода циркадного осциллятора. Этот период составляет примерно , но не точно, 24 часа ( circa diem ) и колеблется от 23,47–24,64 у людей (от 23 часов 28 минут до 24 часов 38 минут) в лабораторных условиях (Pagani et al., 2010) .

Почему это circa diem , а не ровно 24 часа? Обратите внимание, что абсолютная продолжительность дня зависит от используемого определения. Например, один полный оборот Земли вокруг своей оси ( звездные сутки ) на самом деле занимает 23 часа 56 минут и 4,1 секунды . Солнечные сутки длятся 24 часа и определяются временем, которое требуется солнцу, чтобы совершить видимый круг по небу. Что еще более важно, существует кажущееся солнечное время , иногда называемое истинным солнечным временем ., которая определяется суточным видимым движением наблюдаемого солнца. Он основан на интервале между двумя последовательными возвращениями солнца к местному меридиану. Продолжительность солнечных суток меняется в течение года, и суммарный эффект этих вариаций (уравнение времени) дает сезонные отклонения до 16 минут .

Продолжительность дня также может быть определена количеством или часами от восхода до заката , которые варьируются в зависимости от того, где вы находитесь на земле. На экваторе каждый день в году длится ровно 12 часов. На 50° широты (например, в Англии и Канаде ) самый длинный день составляет 16,5 часов, а самый короткий — 7,5 часов. На широте 35° (например, во многих штатах США и в Греции) самый длинный день составляет 14,5 часов, а самый короткий — 9,5 часов. Учитывая, что свет является наиболее эффективным способом увлечь циркадный ритм, становится очевидным, почему абсолютная продолжительность внутреннего циркадного ритма не важна. Пока это около дня , так и будет.

<sub>Ссылка
- Pagani et al., PloSONE (2010); 5 (10): e13376</sub>

Биологические часы человека запрограммированы генетически или выучены?

Это запрограммировано генетически.

Новорожденный спит 20-22 часа. Но со временем он учится сосредотачивать время сна на ночное время в соответствии со своими потребностями и потребностями семьи. Некоторые спят с 1:00 до 7:00, некоторые с 23:00 до 5:00. Так учат.

Сон очищает мозг от токсичных побочных продуктов метаболизма. У новорожденных иные потребности во сне, чем у взрослых (был бы интересный вопрос, почему). Связь с возрастом примерно такая:

- Рисунок 1. - Потребность во сне в зависимости от возраста - ссылка

Так что не учат, что если они будут недосыпать, у них могут быть проблемы со здоровьем или они даже могут умереть из-за повреждения мозга .

Где-то читал (точно не помню статью), где говорилось, что биологические часы идут не 24, а 25 часов. Это означает, что синхронизация с землей не поддерживается. Если бы его выучили, то почему бы ему не синхронизироваться с миром?

Он синхронизирован с миром, каждое утро синий свет сбрасывает часы , поэтому ночью мы склонны использовать красный свет.

В гипоталамусе (мозге) есть часы, которые напрямую связаны с дневным циклом свет/темнота. Существуют периферические часы в печени, сердце и других тканях (вероятно, в каждой отдельной клетке), на которые слабо влияет цикл свет/темнота и сильно влияет прием пищи (вероятно, и другие факторы). Ритм сна/бодрствования зависит от всех этих часов. Таким образом, это зависит от фактического режима свет/темнота и метаболического режима (питания) человека.

Когда пища в изобилии, циркадные ритмы животных сильно увлекаются циклом свет-темнота. Однако, если у животных есть доступ к пище только во время их нормального цикла сна, они изменят большую часть своих циркадных ритмов, чтобы соответствовать доступности пищи.

• 2008 - Дифференциальное спасение световых и пищевых циркадных ритмов
• 2008 - Как победить биоритм: Не ешь
• 2006 - Экспрессия ядерных рецепторов связывает циркадные часы с метаболизмом.
• 2008 - Влияние световых сигналов на повторный захват периферических часов с преобладанием пищи у млекопитающих.
• 2011 - Циркадные часы и метаболизм
• 2009 - Пищевые антиципационные циркадные ритмы: концепции и методы
• 2009 - Rev-erb-α: интегратор циркадных ритмов и метаболизма