Tegoroczną nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny doceni każdy, kto zaspał i spóźnił się do szkoły lub do pracy. Trzech Amerykanów (Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash i Michael W. Young) uhonorowano za badania nad molekularnymi mechanizmami odpowiedzialnymi za rytm okołodobowy.

Już w XVIII wieku astronom Jean Jacques d’Ortous de Mairan badając roślinę – mimozę – stwierdził, że jej liście otwierają się w stronę słońca w ciągu dnia, a zamykają o zmierzchu. Postanowił sprawdzić, co stanie się z rośliną stale przebywającą w ciemności. Jak się okazało, także bez dostępu światła słonecznego liście otwierały się i zamykały w stałym, codziennym rytmie, jakby sterował nimi wewnętrzny zegar. Z czasem udało się poznać więcej „zegarowych” roślin – Karol Linneusz stworzył w Uppsali pierwszy „zegar kwiatowy” z kwiatów otwierających się o określonych godzinach (jego dokładność wynosiła kilka minut). Biologiczne zegary, który pomagają dostosować fizjologię do pory dnia, zaobserwowano także u zwierząt i ludzi. Ta regularna adaptacja jest określana mianem rytmu okołodobowego.

Tegorocznym laureatom udało się poznać mechanizm działania tego zegara. To dzięki kilku odkrytym przez naukowców genów zmiany poziomu białek zachowują rytm 24-godzinny. Dalsze badania pozwoliły zidentyfikować dodatkowe białka, będące elementami składowymi tego komórkowego mechanizmu. Pozwalają one na przykład synchronizować rytm dobowy ze zmianami światła i ciemności. Zegary biologiczne działają według tych samych zasad również w komórkach innych organizmów wielokomórkowych – także ludzi.

Wewnętrzny zegar precyzyjnie dostosowuje naszą fizjologię do faz dnia, różniących się jak dzień od nocy. Reguluje zachowanie, poziomy hormonów, sen, temperaturę ciała, apetyt, metabolizm i ciśnienie krwi. Jeśli wewnętrzny zegar nie jest zsynchronizowany z otoczeniem, gorzej się czujemy. Typowym przykładem jest zjawisko „jet lag” znane każdemu, kto poleciał samolotem na egzotyczne wakacje w strefie czasowej różniącej się o wiele godzin. Możliwość korzystania ze sztucznego światła sprawiła, że coraz częściej odchodzimy od naturalnego rytmu życia, związanego z rytmem dnia i nocy. Specjaliści porównują funkcjonowanie organizmu w rytmie okołodobowym do doskonałej orkiestry symfonicznej. Wszystkie procesy biologiczne współgrają ze sobą jak instrumenty w orkiestrze. Zaburzenia rytmu okołodobowego źle wpływają na samopoczucie. Są dowody, że przewlekłe niedopasowanie naszego stylu życia do wewnętrznego zegara (nieregularne pory aktywności i snu, na przykład praca w nocy lub w zmiennych godzinach, ekspozycja na światło w godzinach wieczornych i nocnych) mogą zwiększać ryzyko niektórych chorób.

Fale grawitacyjne

Najczęstszym zaburzeniem rytmu okołodobowego jest zespół opóźnionej fazy snu (DSPS). Dotyczy głównie osób poniżej 30. roku życia, które zasypiają dopiero po 2:00. Jeśli pacjent może rano spać do woli, profil i długość snu są prawidłowe, ale pojawiają się problemy z porannym wstawaniem. Zaburzenie to może mieć podłoże biologiczne – albo wynikać z trybu życia, na przykład spędzania wieczornych godzin na wysiłku fizycznym, przed telewizorem, komputerem lub ze smartfonem w ręce. Zespół przyśpieszonej fazy snu jest typowy dla osób po 60. roku życia. Chętnie zasypiają oni przed godziną 21:00, za to wstają o 3- 4:00 nad ranem, często budząc innych domowników Rzadkim zaburzeniem jest tak zwany rytm wolno biegnący. Najczęściej pojawia się u osób niewidomych lub znajdujących się w izolacji. Każdego dnia zasypiają one i budzą się później, zgodnie z własnym, wewnętrznym rytmem okołodobowym (który jest dłuższy niż 24 godziny)

Rainer Weiss, Barry C. Barish oraz Kip S. Thorne zostali we wtorek laureatami tegorocznej Nagrody Nobla z fizyki. Komitet Noblowski docenił ich „decydujący wkład w detektor LIGO i obserwacje fal grawitacyjnych”.

Fale grawitacyjne w kosmosie zostały zaobserwowane po raz pierwszy 14 września 2015 r. Fale – których istnienie wiek temu przewidział już Albert Einstein – powstają wskutek kolizji dwóch czarnych dziur. Dotarcie echa tych fal do detektora LIGO w USA zajęło 1,3 mld lat.

W momencie dotarcia do Ziemi sygnał był skrajnie słaby, ale jego detekcja została okrzyknięta zapowiedzią rewolucji w astrofizyce. Sposób przeprowadzenia obserwacji tych fal jest nowością, jeśli chodzi o tak potężne wydarzenia w kosmosie i daje nadzieje na przesuwanie granic tego, co jest możliwe w nauce.

Oceń ten artykuł


źródło: PAP, YouTube

Udostepnij

FacebookTwitterGoogle+

Wspomóż nas Przyjaciele misji

«
»

Wasze komentarze