Экранное время нарушает сон из-за сброса внутренних часов
Недавние исследования показали, как светочувствительные клетки глаза могут сбрасывать внутренние часы под воздействием света.
Это открытие может помочь объяснить, почему длительное воздействие света, не синхронизированного с естественным или циркадным ритмом человека, может нарушить сон и нанести вред здоровью.
Это может быть вызвано, например, длительным воздействием света поздно ночью.
Исследователи из Института биологических исследований Солка в Ла-Хойя, Калифорния, надеются, что их результаты приведут к улучшениям в лечении бессонницы, смены часовых поясов, мигрени и нарушений циркадного ритма.
Команда опубликовала свои выводы в журнале. Отчеты по ячейкам.
Ученые обнаружили, что нарушения циркадного ритма связаны с серьезными проблемами со здоровьем, включая метаболический синдром, инсулинорезистентность, рак, ожирение и когнитивную дисфункцию.
Поскольку мы используем искусственные источники света, наши циклы сна и бодрствования больше не привязаны к режимам дня и ночи.
Благодаря портативным технологиям, таким как смартфоны и планшеты, возможности полностью погрузиться в экранное время днем или ночью никогда не были такими большими.
«Такой образ жизни, - говорит старший автор исследования профессор Сатчидананда Панда, - вызывает нарушения наших циркадных ритмов и имеет пагубные последствия для здоровья».
Циркадный ритм и сон
В теле есть внутренние часы, которые обычно работают в круглосуточном режиме день-ночь. Это также известно как циркадный ритм или цикл сна и бодрствования.
Внутренние часы помогают регулировать наши чувства бодрствования и сонливости. Его механизмы сложны, и они подчиняются сигналам из области мозга, которая отслеживает окружающий свет.
Каждая клетка, орган и ткань в организме полагаются на этого хронометриста. Достаточное количество сна и своевременное засыпание помогают поддерживать его в рабочем состоянии.
По оценкам Национального института сердца, легких и крови (NHLBI), от 50 до 70 миллионов человек в США страдают нарушениями сна.
NHLBI также указывает на исследование Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), в котором 7–19 процентов взрослых сообщили, что не высыпаются или не отдыхают ежедневно. Также 40 процентов заявили, что они случайно засыпали днем хотя бы раз в месяц.
Светочувствительные клетки влияют на часы организма
Недавнее исследование было сосредоточено на группе клеток сетчатки, которая представляет собой светочувствительную мембрану, выстилающую заднюю часть внутренней части глаза.
Клетки чувствительны к свету, но они не участвуют в передаче изображений в мозг. Вместо этого они обрабатывают уровни окружающего света для подачи сигналов для биологических механизмов.
Белок под названием меланопсин в клетках помогает им обрабатывать окружающий свет. Продолжительное воздействие света заставляет белок регенерировать внутри клеток.
Непрерывная регенерация меланопсина запускает в мозг сигналы, которые информируют его об условиях внешней освещенности. Затем мозг использует эту информацию для регулирования сна, бдительности и сознания.
Если регенерация меланопсина длится долго, и свет яркий, он посылает сигнал, который помогает сбросить биологические часы. Это блокирует мелатонин, гормон, регулирующий сон.
Сохранение чувствительности к длительному воздействию света
Чтобы изучить этот процесс, исследователи включили производство меланопсина в клетках сетчатки мышей.
Результаты показывают, что при продолжительном воздействии света некоторые клетки продолжают посылать триггеры, в то время как другие теряют чувствительность.
Дальнейшие исследования показали, что определенные белки, известные как аррестины, помогают поддерживать чувствительность к меланопсину при длительном воздействии света.
Клетки, вырабатывающие меланопсин, у мышей, не имевших ни одного типа аррестина (бета-аррестин 1 или бета-аррестин 2), утратили способность сохранять чувствительность к длительному воздействию света.
Исследователи пришли к выводу, что клеткам сетчатки необходимы оба аррестина, чтобы помочь им вырабатывать меланопсин.
Один белок «задерживает реакцию», а другой «помогает белку меланопсина перезагрузить его светочувствительный кофактор сетчатки», - объясняет профессор Панда.
«Когда эти два шага выполняются в быстрой последовательности, кажется, что клетка непрерывно реагирует на свет».
Профессор Сатчидананда Панда
Он и его команда планируют найти цели для лечения, которое будет противодействовать нарушению циркадного ритма, которое может возникнуть, например, из-за воздействия искусственного света.
Они также надеются использовать меланопсин для сброса внутренних часов организма в качестве потенциального лекарства от бессонницы.
