Настроить внутренние часы человека помогут гризли: что обнаружили ученые, и причем тут медведи

Известно, что медведи могут впадать в спячку в темноте в течение 4-7 месяцев и выходить из нее без каких-либо побочных эффектов для организма, за исключением потери до 30% веса своего тела. Ранее в ходе наблюдательных исследований ученые уже предположили, что медведи гризли (Ursus arctos horribilis) обладают некоторыми сверхспособностями, связанными с циркадными ритмами, теперь ученые нашли этому подтверждение, пишет New Atlas.

Новая работа команды из Университета штата Вашингтон (WSU) было посвящено генетическому исследованию биологических часов гризли. Теперь ученые полагают, что впечатляющая физиология этих животных способна дать подсказку, как люди могут справиться с нарушениями циркадных ритмов.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Статистика свидетельствует о том, что смещение циркадных ритмов является наиболее распространенным среди людей, которые работают посменно. Предыдущие исследования также показали, что подобные смещения повышают риск развития таких заболеваний, как:

• болезни сердца;
• плохая иммунная функция;
• диабет;
• ожирение;
• инсульт;
• рак;
• ранняя смерть.

В ходе исследования ученые обнаружили, что даже в спячке выработка энергии медведями колеблет ежедневно, даже если они не ели уже в течение нескольких месяцев. Результаты свидетельствуют о том, что во время спячки их энергетические пики приглушены, а их максимум наблюдается позже в тот же день, чем когда животное бодрствует. Но все же они были четкими, а это признак того, что циркадные ритмы сохраняются даже во время спячки, а вовсе не замедляются, как считалось ранее.

По словам старшего автора исследования, профессора кафедры когнитивной физиологии и нейробиологии Хайко Янсена, данные результаты подчеркивают важность самих цыркадных ритмов — фактически они делают организм более гибким, чтобы продолжить функционировать даже в таких экстремальных обстоятельствах как спячка.

Команда считает, что понимание того, как гризли могут набирать огромный вес, а затем месяцами обходиться без еды при малой подвижности без вредных последствий для здоровья, может пригодиться для лечения людей. Наблюдения показывают, что во время спячки гризли способны терять до 45 килограммов веса, однако у них наблюдается лишь малая потеря мышечной массы, не происходит разрушения костей и не возникает никаких метаболических заболеваний.

Во время исследования ученые рассмотрели проявление внутренних биологических часов животного на клеточном уровне. В ходе исследования были использованы образцы клеток шести медведей, которые были взяты в период активности и спячки, а затем были культивированы. Далее ученые сравнили клетки гризли, находящихся в спячке, средняя температура тела которых составляет 34 °C, с клетками, активных медведей, чья температура тела составляет около 37 °C.

Ученые обнаружили тысячи генов, ритмично экспрессируемых в спящих клетках животных. Таким образом ученые нашли подтверждение того, что циркадная активность сохраняется, несмотря на то, что животные впадают в спячку: клеточная энергия организма продолжала вырабатываться в 24-часовом цикле, но с более низкими пиками и спадами. Ученые также заметили, что пики наблюдались немного позже в течение дня — это заставляет предположить, что гризли меняют свои циркадные ритмы на время спячки. Вероятно, это происходит для снижения затрат на поддержание работы своей "батарейки". Ученые считают, именно это и позволяет им сжигать достаточно топлива, чтобы питать организм, не потребляя пищу в течение нескольких месяцев без побочных эффектов.

В ходе исследования ученые также наблюдали за спящими животными в Медвежьем центре WSU. Они обнаружили, что в пиковые периоды выработки клеточной энергии гризли были наиболее активны — исследователи фиксировали максимальное количество движений во время сна. Таким образом ученые пришли к выводу, что медведи каким-то образом способны подавлять циркадный ритм, однако не останавливают ход часов полностью. Предполагается, что использование этой способности может помочь людям справиться с графиком, который требует от них работать "биологической" ночью и спать днем.

Ранее Фокус писал о том, что ученые обнаружили, что количество нашего сна зависит от дневного света.

Этот материал носит исключительно информационный характер и не содержит советов, которые могут повлиять на ваше здоровье. Если вы испытываете проблемы, обратитесь к специалисту.