Изменение режима питания поможет лучше переносить длительные перелеты с их сменой часовых поясов, которые нередко приводят к расстройству биоритмов и плохому самочувствию. Дело в том, что при сбое «основных» биологических часов организм может запустить «запасные».
Запасные часы: Переводим внутренние стрелки

Сегодня вряд ли кто-то еще сомневается в важности циркадных ритмов, которые регулируют многие циклические процессы, проходящие в организме. Роль основных «биологических часов», отсчитывающих эти ритмы, выполняет особая группа клеток гипоталамуса — супрахиазматическое ядро. Эта структура мозга получает сигналы о циклических изменениях освещенности от органов зрения и передает их другой группе клеток гипоталамуса — дорсомедиальному ядру, которое управляет циклами засыпания-пробуждения, активности, питания и изменений гормонального фона.

В условиях достаточного поступления пищи эта система работает безотказно. Поступающие от сетчатки световые сигналы обеспечивают формирование циркадианных ритмов в соответствии со стандартным циклом смены времени суток. Однако в случае дефицита пищи в обычный период бодрствования у животных возникает необходимость приспосабливаться к другому режиму питания. Ученые, работающие под руководством профессора Клиффорда Сейпера (Clifford Saper), установили, что происходит благодаря запуску «запасных» биологических часов, работа которых зависит от режима питания.

Кроме клеток супрахиазматического ядра, в формировании пищевых циркадианных ритмов «запасных» часов участвуют клетки других структур мозга и периферических органов, в том числе желудка и печени.

Чтобы точно установить локализацию «запасных» биологических часов, авторы использовали генетически модифицированных мышей, у которых блокирован ген BMAL1 — один из основных, участвующих в работе биологических часов. С помощью вирусного вектора, содержащего ген BMAL1, они поочередно восстанавливали функционирование биологических часов в разных регионах мозга. В результате этого пошагового анализа они установили, что регулируемые режимом питания «запасные» биологические часы находятся в дорсомедиальном ядре.

Исследователи продемонстрировали, что один цикл голодания и последующего кормления запускает «запасные» часы, позволяющие регулировать циркадианные ритмы в зависимости от доступности пищи, в обход супрахиазматического ядра.

Авторы считают, что человек может воспользоваться этим открытием для облегчения последствий межконтинентальных перелетов. Например, перелет из США в Японию означает адаптацию к 11-часовой разнице во времени, на которую организму обычно требуется около недели, а к моменту полной адаптации часто уже пора возвращаться. По словам Сейпера, 16-часовое голодание (в случае перелета из США в Японию достаточно отказа от пищи во время перелета) с последующим приемом пищи сразу после прибытия поможет быстрее адаптироваться в новой временной зоне и избежать неприятных физиологических последствий перелета.

Действительно, из-за сбивки внутренних часов организм может попросту «запутаться» между днем и ночью, недаром их изучение привлекает все больше исследователей. Оказалось, в частности, что различия между «совами» и «жаворонками» находятся на генетическом уровне («Сон по команде гипоталамуса»).

«Вечная молодость»