2010年7月12日 星期一

飛行時差乃因各器官固守生理時鐘所致

作者:駐洛杉磯科技組 現職:駐洛杉磯科技組
文章來源:http://www.epochtimes.com/b5/10/6/27/n2949760.htm

發佈時間:2010.07.12


人類的生理系統天生就不適合跨時區的飛行。現在的工商社會,跨國的長途飛行,身體需要經過數天的疲勞及暈眩等等時差代價,才能恢復正常生活。最新研究顯示,時差是由於人體內部不同器官固守各自的時鐘規律,造成生理時鐘大混亂所致。

根據美國《生活科學》(LiveScience)網站近期報導,老鼠具有與人類相似的內在生理時鐘系統,德國科學家對老鼠進行剝奪睡眠模擬跨時區的實驗顯示,各個器官有著各自的生理時鐘週期,縱使大腦想要統合各個器官的不同生理時鐘與新的生活作息同步,但是有些器官仍舊頑固的停留在各自的生理時鐘週期之中。

譬如說,跨洲旅行的人,其大腦可能會在飛行抵達巴黎的隔天,適應當地的生活作息。但他的胰臟依然遵行紐約當地的作息時間,腎臟則是停留在大西洋某處的生理時鐘週期。

【生理時鐘基因】

所有的器官都擁有10個左右的生理時鐘基因,用以控制分子產生一些讓時間保持規律節奏的物質。雖然肝臟、皮膚、大腦具有相同的生理時鐘基因,但是每種器官仍可按照其它不同的時鐘週期運行。

為了研究不同器官生理時鐘的週期和找出治療時差的方法,德國哥廷根市的麥克斯普朗克生物化學研究所(Max Planck Institute of Biophysical Chemistry)科學家艾切爾勒(Gregor Eichele),藉由光線控制,將一組實驗老鼠,比正常時間提早6個小時叫醒,模擬由芝加哥向東飛行到倫敦班機的環境。接下來的8至9天中,測量老鼠體內自我調整的基因活動變化。

結果發現某些器官的生理時鐘,比其它的器官更快適應時差。例如,負責調節人體產生能量的胰臟,它的分子時鐘抗拒改變的時間較長,所以適應的速度比腎臟要慢上幾天。

當不同器官的生理時鐘明顯不同步時,維持身體機能所需要的化學訊息的傳遞,便會中斷。艾切爾勒指出,這可以解釋時差所導致的不同症狀,包括失眠、沮喪到腸胃的毛病都有。過去的其它研究結果也證實,飛機上的機組人員經過長期時差的工作,大腦都有縮小的傾向,會分泌更多使人精神緊張的荷爾蒙。而女性空服員的月經週期,則受到國際定期航班飛行的干擾,呈現紊亂的狀態。

【抗時差的老鼠】

為了尋找新的方法來克服時差,艾切爾勒檢查體內器官中適應速度最快的腎上腺生理時鐘基因。腎上腺與大腦一同合作,提供人體一個主時鐘,每天讓各器官的不同生理時鐘,保持與主時鐘同步。

艾切爾勒與他的研究小組,使用特定藥物,能暫時阻止腎上腺素的分泌,而在實驗室中製造出一批可抗時差的老鼠。他們方法是在小老鼠開始剝奪睡眠的前一天,施以小劑量的用藥,便能將它們的腎上腺生理時鐘往回調一小時,使老鼠身上的器官啟動調整生理時鐘的程序。如此,在剝奪睡眠後,可減少兩天或三天的適應時間。

艾切爾勒表示,過去沒有人能實現克服時差的問題,這個實驗是往正確的方向治療時差的第一步。此研究於6月23日發表在《臨床研究》期刊。

不過,此種藥物無法很快上市,因為美國食品和藥物管理局(FDA)尚未批准任何一種抗時差藥物,因為控制生理時鐘有相當的風險。到目前為止,最好治療時差,也是最慢的方法:每飛行越過一個時區,就需要多一天的休息。

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