399718奇闻趣事网BALI 【奇闻趣事网】399718.com12.05 , 07:01
白天缺乏阳光比晚上使用电灯更糟糕
地球自其轴上旋转十亿年后，第一个生命出现了。从那时起，我们已经适应了在光明和黑暗之间交替。79岁的遗传学家和生物钟学家Michael Rosbash是马萨诸塞州布兰迪斯大学的教授，也是马里兰州霍华德·休斯医学研究所的研究员，他在2017年诺贝尔医学奖颁奖典礼上提醒我们这一事实。他与朋友和合作者Jeffrey C. Hall和Michael W. Young一起获得了这一奖项，以表彰他们对解读控制我们昼夜节律的生物钟的分子齿轮所做出的贡献。从拉丁语“circa”(“大约”)和“dies”(“一天”)而来的昼夜节律是我们生理学上的24小时变化，它与昼夜周期同步，调节我们何时饥饿、困倦、想要性交，以及下午发作哮喘或发烧。
细菌、植物和生物医学研究中最受欢迎的昆虫——果蝇(Drosophila melanogaster)——是Rosbash研究发现的基础，它们也拥有生物钟。11月13日，身着Santiago Ramón y Cajal神经元设计领带的生物钟学家在马德里为年轻研究人员做了一场讲座，地点是以西班牙诺贝尔奖得主命名的马德里医院，该医院的研究基金会(FIBioHRC)正在庆祝成立20周年。这一活动是在诺贝尔奖启发计划的框架内，与阿斯利康基金会合作安排的，该基金会在附近的一家酒店安排了《EL PAÍS》的采访。
问：在您的诺贝尔奖颁奖典礼上，您提到我们50%的基因受昼夜节律调控，但在您的讲话中您说至少是70%？
答：@于过去六年的新研究，我已经更新了这个数字。50%的数字来自对啮齿动物的研究，但2019年进行了一项关于狒狒的大型研究，这是灵长类动物中的第一项研究，[这个数字] 上升到了70%。
问：您是如何对生物钟学产生兴趣的？
答：大约50年前，通过我的朋友Jeffrey C. Hall，他也是我大学的教授。他已经在研究果蝇神经遗传学，并了解昼夜节律。我有实验室专业知识，可以对他的研究有所帮助。我建议我们合作，看看会有什么结果。
问：您俩已经走到了今天。
答：令我惊讶[微笑]。
问：您一直从事基础研究，这在某些时候被低估。您如何鼓励年轻研究人员去探索它，以及鼓励机构或公司资助它？
答：我告诉年轻研究人员，我希望他们做一些有趣的事情，并且喜欢它。公共资助机构面临着最大的挑战，因为基础研究是应用研究的基础；试图直接进行转化研究是非常短视的。这在政治上是方便的，因为公众如果你说你要治愈阿尔茨海默病，他们会理解，但如果基础不牢，那就是浪费钱。另一方面，制药和生物技术行业在应用科学方面做得很好。他们赚钱，当他们看到机会时，他们就会去做。我认为公共研究机构应该专注于基础科学，而工业应该专注于应用科学。
问：果蝇的昼夜节律，它们有10万个神经元，和人类的昼夜节律，我们有860亿个神经元，有什么联系？
答：保持时间的基本过程。神经元中发生的事情是一样的，尽管哺乳动物的数量更多。从那里，我们试图将这些神经元作为窗口，探索更一般的关于大脑科学和行为的问题。
问：比如？
答：连接。一般问题是动物大脑如何执行行为程序，行为是如何运作的。当然，果蝇执行的行为比我们简单，[也] 更容易研究。那么，是什么程序使复杂行为成为可能？我们正在逐渐理解在解剖水平上，即使在果蝇大脑中，电路有多复杂。这一切都与连接有关，电路设计如何执行行为程序。
问：果蝇和特权人士共同拥有的一件事是午睡和晚上睡觉。睡眠和白天的中间休息有什么生物学目的？
答：我们不知道。记忆在睡眠中巩固，神经形态在睡眠中被改变。所有这些都发生了，但我不认为这是睡眠的主要目的。我们不知道果蝇和人类的睡眠有什么共同之处。我猜想这可能与新陈代谢有关，比如重新充电ATP[三磷酸腺苷，细胞中的关键能量分子]的代谢需求。大脑是ATP的最大消耗者；也许有重新充电的代谢需求。
问：我们的内部生物钟有一个自然的24小时零一刻钟的周期。在这里度过了数百万年后，为什么它不设定为24小时，而我们必须每天同步？
答：对于人类，我们不知道，但有其他动物的信息。有些动物，比如羊和啮齿动物，是季节性的繁殖。他们的生理状态随着季节而改变，而季节是@白昼的长度决定的。为了控制他们的生殖生理，他们将他们的生物钟的偏移与光照时间的长短进行比较，这一量度设备，尽管这[解释]在一定程度上是推测的。
问：我们晚上使用的电灯，甚至带到床上的屏幕，如何导致昼夜节律紊乱？
答：这是一个问题，但很难估计它的严重程度。我们晚上接触到的光线太多，白天接触到的光线太少，因为室内电灯远不及阳光。事实上，根据最近的研究，白天缺乏阳光甚至比晚上有光更糟糕。许多睡眠问题都可以通过解决这些环境因素来治愈。
另一方面，在科罗拉多州进行的研究发现，待在自然中露营几周的人睡眠更好，天黑时就上床睡觉，早上醒来也更早。巴西也有比较那些留在丛林和搬到城市的人的研究。他们和我们一样，睡眠更差，晚上上床睡觉更晚；你可以立刻看到他们的作息模式发生了变化。他们所有人，像你和我一样，都有轻微的睡眠不足。如果在下午4点，演讲厅的灯熄灭，一半的观众立刻就打起了呼噜。这在休息充足的人身上是不会发生的。这是一个完全睡眠不足的文化。
问：您说您晚上服用他汀药物，因为它们的效果最好。一天的时间也影响降压药、皮质类固醇和化疗的疗效或不良反应。我们应该改变它们的处方方式吗？
答：简短的回答是是。更重要的问题——就像几乎所有药理学和生活中的事情一样——是成本效益分析。对于社会、医生和制药行业来说，考虑到这一点所获得的与所失去的，这是否值得？在凌晨3点给某些癌症患者进行化疗效果更好，但人们不愿意在那个时候工作。除非有非常有力的研究发表，否则不会有重大变化，因为我们所做的一切都有太多的惯性。
问：根据世界卫生组织癌症研究机构(IARC)的说法，轮班工作或夜班工作可能是致癌的。您会给那些从事这类工作的人什么建议？
答：诀窍是假装晚上是白天，反之亦然。如果你非常严格地这样做，你可以避免大多数问题，因为你的身体不知道什么是白天，什么是晚上。重要的是光线的多少以及你何时进食。如果没有光线，你保持房间黑暗八小时睡眠，你不会被打扰，也不会在这段时间内进食，你的身体就不知道区别。问题在于与家人和世界其他地方的互动。
问：为什么晚上吃零食会增加肥胖和代谢综合征的风险？
答：我们并不真正了解为什么。一个假设与我们的DNA损伤修复系统有关，这些系统受生物钟调控。食物含有各种营养物质和毒素。植物产生毒素以避免被食用，比如芹菜中富含的光致毒素。晚上吃零食会引入毒素，而在那个时候，我们的修复系统还没有准备好清除。还有一种推测，即美国上皮癌等主要流行病的流行，可能是因为这个原因。
问：这与时间限制性饮食有关吗，它遵循光明和黑暗的模式？
答：这种饮食与晚上避免吃零食并没有太大不同。没有人知道为什么这些模式是有益的，但新陈代谢会随着一天的时间而改变，所以与昼夜的生物钟代谢过程同步进食是有道理的。如果某件事不太困难或痛苦，并且是有道理的，为什么不去做呢？
问：西班牙生物钟学的先驱之一Juan Antonio Madrid向您提出了这个问题：通过药物干预分子时钟，是否可能解决随着年龄增长而带来的昼夜节律紊乱？
答：我认为是可能的。老年果蝇和老年人有相同的睡眠模式，睡眠分段：在前四个小时，睡眠是深沉的，然后他们开始频繁醒来。在年轻人中，睡眠几个小时后也变得更轻，但不至于频繁醒来。为什么会发生这种情况还不太清楚。在某种程度上，这又回到了之前的问题，睡眠是为了什么？这两件事几乎肯定是相关的。
本文译自 EL PAÍS English，@ BALI 翻译。
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