你的生物钟,也称昼夜节律,调控身体在每个24小时周期内的生理、心理和行为变化。
昼夜节律长期失调可能导致多种身心疾病,例如肥胖、2型糖尿病、癌症和心血管疾病。
研究表明,定期接触阳光、白天保持活跃、避免摄入咖啡因并减少睡前接触人工光源,有助于让体内生物钟保持同步。
经历过时差反应,或因夏令时调快或调慢一小时而感到不适的人,都知道研究人员所说的生物钟,也就是昼夜节律——协调身体对一天接一天流逝的反应的“主起搏器”。
这个“时钟”由大约20,000个神经元组成,位于下丘脑,这是大脑中心附近的一个区域,负责协调呼吸和血压等身体的无意识功能。人类并非唯一拥有体内时钟系统的生物:所有脊椎动物——包括哺乳动物、鸟类、爬行动物、两栖动物和鱼类——都有生物钟,植物、真菌和细菌也一样。生物钟让猫在黎明和黄昏时最为活跃,也决定了花朵在一天中的特定时刻开放。
昼夜节律对健康和身心福祉也至关重要。它们会根据光线和食物等环境信号,调控身体在每个24小时周期内的生理、心理和行为变化。这也是更多心脏病发作和中风发生在清晨的原因。它们也能解释为什么缺少生物钟的小鼠衰老更快、寿命更短,以及携带昼夜节律钟基因突变的人会出现异常睡眠模式。昼夜节律长期与外部信号失调(夜班工作者便是如此),夜班工作者可能会患上多种身心疾病,包括肥胖、2型糖尿病、癌症和心血管疾病。
简而言之,大量证据表明,生物钟对健康至关重要。像我这样的时间生物学家正在研究昼夜周期如何影响身体,以便更好地了解如何调整行为,借助体内生物钟为自己带来益处。
生物钟如何影响健康
生物钟通过调节睡眠与清醒周期以及血压和体温的波动来影响健康。它主要通过使内分泌系统与环境中的明暗周期同步,促使某些激素在一天中的特定时刻按特定数量释放。
例如,大脑中的松果体会产生褪黑素,这种激素会响应黑暗,帮助调节睡眠。医生建议睡前减少接触电子设备发出的人工蓝光,因为这可能扰乱褪黑素分泌和睡眠质量。
昼夜节律也会影响新陈代谢。睡眠等因素有助于调节瘦素,这种激素能够控制食欲。瘦素水平会根据昼夜节律设定的规律在一天中波动。睡眠不足或不规律可能扰乱瘦素的生成,让我们更容易感到饥饿并导致体重增加。
近年来,研究人员发现了昼夜节律钟影响健康的更多方式。例如,目前有研究表明,在一天中的固定时段进食,也就是限时进食,可以预防肥胖和代谢性疾病。抑郁症和其他情绪障碍也可能与昼夜节律调控失常有关,后者会导致基因表达方式发生变化。
你在一天中的什么时间服药也会影响药效以及副作用的严重程度。同样,生物钟也可能成为潜在靶点,用于癌症化疗和抗肥胖治疗。
最后,甚至你的个性也可能受到体内生物钟影响,让你成为“早起型”或“夜猫子”。
让锻炼发挥最大效果
昼夜节律钟也可能帮助我们找到一天中最适合锻炼、最能发挥运动益处的时间。
为了研究这一问题,我和同事采集了小鼠的血液和组织样本,样本来自它们的大脑、心脏、肌肉、肝脏和脂肪;这些小鼠分别在清晨早餐前或深夜晚餐后锻炼。我们使用一种名为质谱仪的工具,检测各器官产生的约600至900种分子。这些代谢物就像实时快照,展示了小鼠在一天中特定时段对锻炼的反应。
我们把这些快照拼接起来,绘制出一张图,展示晨间与晚间锻炼如何影响小鼠的不同器官系统——我们称之为运动代谢图谱。
借助这份图谱,我们发现一天中的时段会影响各器官在运动时如何利用能量。例如,我们发现,清晨锻炼比深夜锻炼更能降低血糖水平。不过,深夜锻炼让小鼠得以利用从食物中储存的能量,并提高了耐力。
当然,小鼠和人类既有相似之处,也有许多差异。比如,小鼠夜间比白天更活跃。尽管如此,我们认为这些发现有助于研究人员更好地了解锻炼如何影响健康;如果安排得当,还可以根据时段优化锻炼,以实现个人健康目标。
顺应你的生物钟
我相信,时间生物学领域正在不断发展,未来我们将开展更多研究,为健康和身心福祉带来实际应用和见解。
例如,在我自己的研究中,更深入地了解一天中不同时间锻炼如何影响身体,有助于为肥胖、2型糖尿病及其他疾病患者量身制定锻炼计划,从而最大限度地发挥特定益处。
关于昼夜节律钟如何运作,我们仍有很多需要了解。不过,目前已有一些经过验证的方法,能让人们调节体内生物钟、改善健康。这些方法包括定期接触阳光,以促使内分泌系统生成维生素D;白天保持活跃,让自己在夜间更容易入睡;以及避免摄入咖啡因并减少睡前接触人工光源。



