大脑感知季节变化
最近審查:02.07.2025
科学家最近的研究表明,大脑不仅能够辨别一天中的时间,还能辨别一年中的时间。事实证明,特殊的物质能够帮助身体适应新的季节。
白天时间的变化会导致身体出现一系列波动,例如血压、体温、激素水平以及内脏器官功能的变化。专家将这些波动称为内部(生物)钟或昼夜节律。
特殊物质参与了身体适应新季节的重组——氯化物和γ-氨基丁酸,其水平随着日照时间的增加(减少)而变化。
人类内部时钟的运作不受外界条件影响,但部分取决于某些环境,特别是白天的时间长度。
科学家们在该领域开展的多项实验表明,人为延长白天时间对身体有害,就像夜间工作一样。这种疾病会导致睡眠问题、激素水平变化、心理状态改变,此外,还可能影响受孕,尤其是在女性中。
此外,白天时间的长短会影响并帮助分配身体的能量资源;当白天时间发生变化时,棕色脂肪的功能就会受到干扰,导致葡萄糖和脂肪酸的过度积累,增加患糖尿病和心血管疾病的风险。
在一份科学期刊上有一篇文章,其中一组科学家描述了基因和免疫系统的工作如何随着季节的变化而变化。
专家们在研究中分析了超过2万个基因,其中超过5000个基因表现出“季节依赖性”(2311个基因在夏季更为活跃,2825个基因在冬季更为活跃)。正因如此,许多疾病,例如糖尿病、心血管疾病、精神障碍,都会在一年中的某个特定时间恶化。长期以来,专家们一直无法理解究竟是什么触发了人体的重组过程。
日本和美国科学家的联合研究表明大脑究竟如何调节人体内部时钟。
视交叉上核负责昼夜节律,它包含调节生物钟的神经元。一个有趣的发现是,该核有两个区域,它们的周期性活动取决于日照时间的长短,与一般的“作息时间”并不一致。
专家们在研究中发现,白天的时间越长,神经元的活动与大脑中其他细胞的活动差异就越大。
如前所述,氯化物和γ-氨基丁酸的水平决定了人体内部生理过程的正常运作。研究人员发现,这些物质的水平会随着日照时间的增加(或减少)而变化,而视交叉上核中与一般“时间表”不同的区域则帮助人体判断季节。
专家的这项研究证明,人类大脑的机制比以前认为的更为复杂,因为它不仅能够计算 24 小时周期,还能确定一年中的当前季节。