馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校的研究人員已經(jīng)鎖定了因身體晝夜節(jié)律紊亂而產(chǎn)生的負(fù)面健康后果的主要原因，這種情況在時(shí)差或輪班工作中經(jīng)常出現(xiàn)。發(fā)表在《電子神經(jīng)》雜志上的這項(xiàng)研究顯示，晝夜時(shí)鐘基因Cryptochrome 1（Cry 1）在調(diào)節(jié)成人神經(jīng)發(fā)生方面起著關(guān)鍵作用--在大腦的海馬區(qū)持續(xù)創(chuàng)造神經(jīng)元。成人神經(jīng)生成對(duì)學(xué)習(xí)和記憶至關(guān)重要，這一過程的干擾與癡呆癥和精神健康疾病有關(guān)。

時(shí)差是一種暫時(shí)性的睡眠障礙，發(fā)生在跨越多個(gè)時(shí)區(qū)的長途旅行之后。這種情況是由旅行者的內(nèi)部身體時(shí)鐘與新的外部時(shí)間環(huán)境不匹配引起的，導(dǎo)致疲勞、失眠和警覺性下降等癥狀。

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首席作者邁克爾-塞弗-巴希魯（Michael Seifu Bahiru）說，他是生物學(xué)名譽(yù)教授埃里克-比特曼（Eric Bittman）實(shí)驗(yàn)室的博士生，"晝夜顛倒影響了很多東西，這與癌癥、糖尿病和高血壓有聯(lián)系，也對(duì)神經(jīng)發(fā)生有不利影響"。

成年海馬的細(xì)胞出生和存活是由晝夜節(jié)律鐘調(diào)節(jié)的，因此它的中斷可能會(huì)使神經(jīng)發(fā)生的過程中斷。僅在美國，就有約3000萬人因輪流工作而經(jīng)歷著晝夜節(jié)律的相位變化。

Michael Seifu Bahiru是UMass Amherst大學(xué)生物學(xué)榮譽(yù)教授Eric Bittman實(shí)驗(yàn)室的博士生。

直到最近，研究人員一直面臨著一種雞或蛋的問題。"我們一直想知道，晝夜節(jié)律紊亂帶來的病痛的根源究竟是什么？"Bahiru說。"問題是來自換班的行為還是換班本身？"

比特曼進(jìn)一步解釋說："有可能只是改變光周期影響了神經(jīng)元，把時(shí)鐘顛來倒去對(duì)健康不利，而不是時(shí)差，時(shí)差是你體內(nèi)所有依賴晝夜的系統(tǒng)適應(yīng)這種日光變化所需的時(shí)間延遲。"

他們的研究結(jié)果支持這樣的假設(shè)：正是這種內(nèi)部錯(cuò)位，這種在時(shí)差期間發(fā)生的器官之間和內(nèi)部的不同步狀態(tài)，對(duì)神經(jīng)發(fā)生的不利影響負(fù)有責(zé)任--而且，他們懷疑晝夜顛倒對(duì)健康的其他不利影響。

為了驗(yàn)證他們的假設(shè)，他們研究了敘利亞倉鼠的細(xì)胞出生和分化，該倉鼠的Cry 1基因發(fā)生了隱性突變，在恒定條件下加快了時(shí)鐘的速度，并極大地加速了其對(duì)光的反應(yīng)能力的轉(zhuǎn)變。比特曼將以前研究中發(fā)現(xiàn)的這種突變命名為dupper。研究小組還測試了一組沒有duper突變的倉鼠的對(duì)照組。兩者都經(jīng)歷了相同的光周期變化序列。

他們以8個(gè)16天間隔的8小時(shí)前進(jìn)和延遲的形式模擬了時(shí)差。在實(shí)驗(yàn)的中間，給了一個(gè)細(xì)胞出生標(biāo)記。結(jié)果顯示，時(shí)差對(duì)細(xì)胞的誕生影響不大，但卻引導(dǎo)新生細(xì)胞的命運(yùn)遠(yuǎn)離成為神經(jīng)元?；蚋脑旌蟮膭?dòng)物對(duì)這種相位轉(zhuǎn)換的影響是免疫的。Bahiju說："正如預(yù)測的那樣，超級(jí)動(dòng)物重新訓(xùn)練的速度更快，而且對(duì)時(shí)差協(xié)議的負(fù)面影響有抵抗力，而對(duì)照組--野生型倉鼠--的神經(jīng)生成減少了，"。

論文最后說："研究結(jié)果表明，晝夜節(jié)律失調(diào)是時(shí)差的關(guān)鍵所在。"

比特曼實(shí)驗(yàn)室的最終目標(biāo)是促進(jìn)對(duì)涉及人類生物鐘的途徑的理解，這可能導(dǎo)致預(yù)防或治療時(shí)差、輪班工作和晝夜節(jié)律紊亂的影響。這項(xiàng)最新的研究是朝著這個(gè)目標(biāo)邁出的下一步。

現(xiàn)在，研究小組將轉(zhuǎn)向"一個(gè)巨大的未解之謎"，"究竟是海馬體中的晝夜節(jié)律鐘的運(yùn)行受到了光-暗周期轉(zhuǎn)變的直接調(diào)節(jié)，還是神經(jīng)發(fā)生受到了身體其他地方細(xì)胞中運(yùn)行的生物鐘的控制。?

比特曼認(rèn)為更有可能的另一種可能性是，大腦中下丘腦上核的主起搏器檢測到光照轉(zhuǎn)變，然后將其轉(zhuǎn)發(fā)給必須在海馬區(qū)進(jìn)行分裂和分化的干細(xì)胞群。