سفر با هواپیما، درها را برای تجربه‌ی فرهنگهای مختلف و گردش در عجایب طبیعت گشوده است؛ به شرطی که بتوانید بر جت لگ غلبه کنید.
اگر شما می‌توانستید کنترل سیستم زمان بندی روزانه مغز را در دست بگیرید، چه اتفاقی می‌افتاد؟ زیست شناسان دانشگاه Washington در St. Louis، درمانی برای جت لگ در موشها یافته‌اند؛ این درمان شامل فعال کردن مجموعه کوچکی از نورونهای دخیل در تنظیم ریتمهای روزانه است. نتایج این مطالعه در ۱۲ جولای در نشریه Neuron منتشر شده‌است.
مقاله مرتبط: ریتمهای شبانه‌روزی؛ جت‌لگ
تمامی عملکردهای ضروری بدن توسط ساعت روزانه بدن یا سیرکادین با زمان محلی بطور گسرتده‌ای هماهنگ می‌شود. یک نقطه کوچک در تحتانی‌ترین نقطه مغز نزدیک به سقف دهان، بیدار شدن و به خواب رفتن در زمان معمول در هر روز را یادآوری می‌کند. این ساعت اصلی به هسته suprachiasmatic یا SCN اطلاق می‌شود.
زمانیکه این سیستم مختل می‌شود –برای مثال با کار شیفتی یا عبور از مناطق زمانی- ۲۰ هزار نورون واقع در SCN تلاش می‌کنند تا بدن را با برنامه جدید وفق دهند. محققان دریافتند شبیه سازی فعال سازی تنها ۱۰ درصدِ این نورونها با الگوی صحیحِ فعالیت الکتریکی، باعث شد موشها سریعتر با برنامه جدید منطبق شوند.
Erik هرزوگ، استاد زیست شناسی در Arts & Sciences گفت: “درست مانند ساعت شما که در نشان دادن زمان، خوب عمل می‌کند ولی تا زمانیکه به ساعت محلی تنظیم نشود، کاربردی ندارد؛ ما از اینکه ساعت بدن چگونه با زمان محلی انطباق می‌یابد، شگفت زده شدیم.”
هرزوگ و اعضای آزمایشگاه وی، مجموعه کوچکی از نورونهای SCN را در این امر دخیل دانستند زیرا آنها، پلی پپتید روده‌ای وازواکتیو (VIP) تولید می‌کنند. VIP، ترکیبی ضروری است که نورونها از آن بمنظور برقراری ارتباط و هماهنگ سازی ریتمهای روزانه خود با دیگر نورونها استفاده می‌کنند.
هرزوگ اذعان داشت: “فرضیه ما این چنین بود که نورونهای VIP مانند مادربزرگها هستند، افرادی که وظیفه‌شان این است که به دیگران بگویند چه کاری انجام دهند. تنها نزدیک به ۲۰۰۰ نورون VIP در SCN انسانها و موشها وجود دارد.”
بمنظور بررسی این ایده، Christina Mazuski از آزمایشگاه هرزوگ، ابتدا روشی بمنظور مشخص کردن الگوهای فعالیت نورونی روزانه طبیعی در نورونهای VIP ابداع کرد.
با ثبت پتانسیلهای عمل میلی ثانیه‌ای از مجموعه‌ای از نورونها، آنها قادر بودند ۲ نوع از نورونها VIP را شناسایی کنند. نورونهای tonic VIP با یک سرعت ثابت و فاصله‌های زمانی برابر فعالیت می‌کردند؛ و نورونهای VIP irregular بصورت دوگانه یا سه‌گانه و با فاصله‌های زمانی برابر فعالیت می‌کردند.
سپس محققان این مورد را بررسی کردند که آیا فعال سازی نورونها VIP باعث تغییر برنامه روزانه SCN و موشها خواهد شد.
بمنظور هدایت این بررسی، محققان موشها را در تمام طول روز و شب در تاریکی مطلق و بدون هیچ گونه نشانه‌های محیطی از زمان قرار دادند. آنها با استفاده از ابزاری به نام اپتوژنتیک، هر روز تنها نورونهای VIP را در زمانهای مشابه فعال می‌کردند، فرآیندی که سفر به یک منطقه زمانی جدید را شبیه سازی می‌کرد.
Mazuski اذعان داشت: “این گام مهمی برای فهم این مورد بود که چگونه SCN، ارگانیسمها را با برنامه روشنایی محلی آنها هماهنگ می‌سازد.”
با بررسی الگوهای فعالیت متفاوت در نورونهای VIP، محققان دریافتند موشها در زمان فعال شدن نامنظم نورونهای VIP، سریعتر بر جت لگ فائق آمدند. این موشها در زمان فعالیت نورونهای VIP با الگوهای tonic، به نحوی آهسته‌تر با زمان محلی جدید انطباق می‌یافتند.
هرزوگ اذعان داشت: “ما به این مورد دست یافتیم که الگوهای نامنظم باعث آزاد سازی VIP از این نورونها می‌شود. ما فکر می‌کنیم VIP ترکیبی است که باعث انطباق سریعتر ساعت بدن می‌شود. ما در آغاز فهم این مورد هستیم که چگونه سیستم زمان بندی مغز تشکیل شده‌است، و دریافتیم که کد مورد استفاده توسط نورونهای VIP، واقعا کلیدی برای تنظیم برنامه روزانه ماست.”
محققان بر این امیدند در آینده، به روشهای تحریک نورونهای VIP بمنظور آزاد سازی VIP برای رمز گشایی ساعت بدن و کاهش جت لگ برای مسافران و کارگران شیفتی دست یابند.
