Ողջո՜ւյն, այսօրվա նյութը բաղկացած է 1 ընդհանուր, բայց հետաքրքիր թեմայից՝

Ցիրկադային ռիթմ (քիչ հետո կհասկանանք՝ դա ինչ է)

Կարդալու ժամանակը՝ 20 րոպե

1729 թվականին Ժան Ժակ դ'Օրթուս դը Մայրան անունով մի հետաքրքրասեր աստղագետ անսպասելի բան էր անում աստղադիտողի համար. նա ուսումնասիրում էր բույսերը։ Մի օր նա մութ սենյակում դրեց միմոզայի բույսը, որը հայտնի է իր հպման զգայուն տերևներով։ Ի զարմանս նրա, նույնիսկ առանց արևի լույսի, բույսը շարունակում էր բացել իր տերևներն առավոտյան և փակել դրանք գիշերը։ Այս տարօրինակ պահվածքը հուշում էր ինչ-որ անհավանական բանի մասին. բույսերը կարող են ունենալ իրենց ներքին ժամացույցը:

1930-ականներին Էրվին Բյունինգ անունով մի բուսաբան որոշեց շարունակել դե Մայրանյի աշխատանքը: Բյունինգը հիացած էր միմոզա բույսի տերևների ամենօրյա շարժումներով։ Նա հայտնաբերեց, որ նույնիսկ այն ժամանակ, երբ բույսը պահվում էր մշտական ​​լույսի ներքո, այն դեռ պահպանում էր ռիթմը, թեև ոչ ուղիղ 24 ժամ, այլ՝ 24,4 ժամ: Այս փոքր փոփոխությունը ենթադրում էր, որ բույսերը ունեն ներքին ժամացույց, որի վրա կարող են ազդել արտաքին նշանները, ինչպես լույսը: Բյունինգի հայտնագործությունը ցույց տվեց, որ այս ներքին ռիթմը ճկուն էր՝ հարմարվելով շրջակա միջավայրի փոփոխություններին:

1960-ականներին գիտնականները սկսեցին ուսումնասիրել մրգային ճանճերը, հատկապես այն տեսակը, որը կոչվում էր Drosophila: Սեյմուր Բենզեր անունով մի գիտնական համարձակ գաղափար ուներ. կարո՞ղ են գեները կառավարել ոչ միայն մեր արտաքին տեսքը, այլ նաև վարքագիծը: Նա աշխատում էր մեկ այլ գիտնական Ռոն Կոնոպկայի հետ՝ ստուգելու այս տեսությունը։ Նրանք ճանճերին ենթարկում էին քիմիական նյութերի ազդեցության, որոնք առաջացրել են գենետիկ փոփոխություններ։ Այն, ինչ նրանք գտան, զարմանալի էր. որոշ ճանճեր ունեին կարճ օրեր, մյուսները՝ երկար գիշերներ, իսկ ոմանք ընդհանրապես չէին կարողանում քնել: Այս փորձը առաջին ակնարկն էր, որ մեր ներքին ժամացույցները կարող են կառավարվել մեր գեներով:

2017-ին դանիացի ձեռնարկատեր Միկի Բեյեր-Կլաուզենը, ով շատ հաճախ էր ճանապարհորդում, կրկին կանգնած էր օդանավակայանում։ Նա արդեն գիտեր, որ թռիչքից հետո լինելու է հյուծված` ջեթ լեգի (Jet lag) պատճառով: Չնայած երկար թռիչքների և ժամային գոտիների փոփոխության տարիների փորձին, դա միշտ այդպես էր: Միկին գիտեր, որ մենակ չէ. միլիոնավոր ճանապարհորդներ ամեն տարի բախվում էին նույն խնդրին: Սա դրդեց նրան փորձել լուծել այս խնդիրը գիտության միջոցով՝ օգնել մարդկանց հարմարեցնել իրենց մարմնի ժամացույցները նոր ժամային գոտիներին։

Ջեթ լեգը տեղի է ունենում, երբ մենք ճանապարհորդում ենք մի քանի ժամային գոտիներով՝ անտեսելով մեր մարմնի բնական ռիթմը: Այս ռիթմը, որը հայտնի է որպես ցիրկադային ռիթմ, նման է մեր ներքին ժամացույցին, որը մեզ հուշում է, թե երբ պետք է քնել, արթնանալ և ուտել: Երբ այս ժամացույցը չի համաժամանակացվում ժամային գոտու հետ, որում մենք գտնվում ենք, մենք մեզ զգում ենք հոգնած, դյուրագրգիռ և դժվարանում ենք կենտրոնանալ։ Սրանք ջեթ լեգի հետևանքներն են: Միկի Բեյեր-Կլաուզենը հասկացավ, որ թեև ջեթ լեգը ազդում է գրեթե բոլորի վրա, ովքեր երկար են ճանապարհորդում, բայց այն հեշտ լուծում չունի։ Բայց լուծում այնուամենայնիվ կա, և դա
Timeshifter-ն է։

Timeshifter-ը օգտագործում է ցիրկադային ռիթմերի տեսությունը՝ ճանապարհորդների համար անհատականացված պլաններ ստեղծելու համար: Ահա թե ինչպես է դա աշխատում. երբ անձը հավելվածում մուտքագրում է իր թռիչքի մանրամասները, նպատակակետը և քնի սովորությունները, Timeshifter-ը ստեղծում է պլան, որը նրան հստակ ասում է, թե երբ պետք է քնել, երբ լուսի հետ շփում ունենալ, երբ խուսափել կոֆեինից և այլն: Նպատակն է աստիճանաբար փոխել մարմնի ներքին ժամացույցը, որպեսզի համապատասխանի նոր ժամային գոտուն նույնիսկ նախքան նրանց ժամանելը: Ճանապարհորդելու ընթացքում հավելվածը իրական ժամանակում խորհուրդներ է տալիս, օրինակ՝ հիշեցնում է որոշակի ժամի ստանալ արևի լույս, ինչը օգնում է վերականգնել մարմնի ժամացույցը:

Լույսը ցիրկադային ռիթմի ամենանշանակալի մասն է: 30 րոպե կամ ավելի վառ լույսին նայելը հաճախ կարող է վերականգնել քո ցիրկադային ռիթմը, անկախ այն բանից, թե օրվա որ ժամն է: Ավելի հաճախ, արևի ծագումը և աչքերին դիպչող լույսը հանգեցնում են նոր ցիկլի անցման:

Օրվա ժամը, քո ամենօրյա գրաֆիկը և առաջադրանքների կատարման հերթականությունը կարող են ազդել քուն-արթունություն ցիկլի վրա:

Սա այն հորմոնն է, որն առաջացնում է քնկոտություն և վերահսկում մարմնի ջերմաստիճանը: Մելատոնինը արտադրվում է կանխատեսելի ամենօրյա ռիթմով՝ մթնշաղից հետո ավելանալով և մինչև լուսաբացը նվազում է։ Հետազոտողները կարծում են, որ մելատոնինի արտադրության ցիկլը օգնում է պահպանել քուն-արթուն ցիկլը:

2009 թվականին Մայքլը և Լորնա Հերֆերը աշխատում էին իրենց տնային գրասենյակից՝ մինչև ուշ գիշեր, շրջապատված փայլուն էկրաններով: Մայքլը ծրագրավորող էր, իսկ Լորնան՝ դիզայներ։ Երկուսն էլ շատ էին սիրում իրենց աշխատանքը և տնից աշխատելը։ Բայց քանի որ ժամերը երկարում էին, մի օր նրանք ինչ-որ տարօրինակ երևույթ նկատեցին․ չնայած հոգնածությանը, նրանք դժվարությամբ էին քնում իրենց համակարգիչն անջատելուց հետո: Էկրանների վառ, կապտավուն լույսը կարծես արթուն էր պահում նրանց։

Հետաքրքրությունից ելնելով՝ Հերֆերները սկսեցին ուսումնասիրել այս լույսի ազդեցությունը: Նրանք պարզեցին, որ էկրաններից արձակվող կապույտ լույսը կարող է խանգարել նրանց քունը՝ նվազեցնելով մելատոնինի արտադրությունը, որն ազդանշան է տալիս մարմնին, երբ քնելու ժամանակն է: Սա միայն նրանց խնդիրը չէր. դա մի բան էր, որի հետ առնչվում էին բազում առցանց աշխատողներ ամբողջ աշխարհում։

Որոշելով լուծում գտնել՝ Մայքլը և Լորնան եկան մի պարզ, բայց խելացի գաղափարի՝ գրել ծրագիր, որն ավտոմատ կերպով կկարգավորեր էկրանի լույսի գույնը՝ կախված օրվա ժամից: Օրվա ընթացքում էկրանը մնում էր պայծառ ու զով, ինչպես բնական ցերեկային լույսը։ Բայց երբ երեկոն սկսվում էր, այն աստիճանաբար անցնում էր ավելի տաք, ավելի մեղմ երանգների, կրճատում էր կապույտ լույսը և օգնում մարդկանց հանդարտվել:

Այս գաղափարը դարձավ F.lux ծրագիր, որը նախատեսված է էրէկրանի լույսը ցերեկվա և գիշերվա բնական ռիթմերի հետ համաժամեցնելու համար: Հերֆերները ջանք չէին խնայել, որպեսզի F.lux-ը հեշտությամբ օգտագործվի։ Օգտվողները այն կարող են հարմարեցնել՝ ելնելով իրենց գտնվելու վայրից, որպեսզի էկրանի լույսը ինքնաբերաբար փոխվի մայրամուտին և արևածագին: F.lux-ը շատ արագ տարածում գտավ, և մարդիկ ամբողջ աշխարհում սկսեցին այն օգտագործել՝ իրենց քունը բարելավելու և աչքերի լարվածությունը նվազեցնելու համար:

2000-ականների կեսերին Միջազգային տիեզերակայանում (ՄՏԿ) տիեզերագնացները բախվեցին անսովոր մարտահրավերի՝ ինչպես քնել, երբ նրանք ամեն օր 16 արևածագ և մայրամուտ էին զգում Երկրի շուրջը պտտվելիս: Թեև սա կարող է զարմանալի թվալ, այն ստեղծել է եզակի խնդիր՝ ինչպես քնել բավականաչափ, երբ բնական օր կամ գիշեր չկա: Լույսի մշտական ​​փոփոխությունը խախտում էր նրանց ցիրկադային ռիթմերը՝ դժվարացնելով բավականաչափ հանգստանալը։ Իսկ տիեզերքում, որտեղ կենտրոնացումը և զգոնությունը կարևոր են, բավականաչափ հանգստանալը կենսական նշանակություն ունի:

NASA-ն նկատեց այս խնդիրը և մշակեց ծրագիր, որը պետք է օգներ տիեզերագնացներին ավելի լավ քնել: Նախ, նրանք սահմանեցին քնի խիստ գրաֆիկ։ Մինչ տիեզերագնացները կլքեին Երկիրը, նրանցից պահանջվում էր առնվազն երկու օր կանոնավոր քնի ռեժիմ պահպանել, որպեսզի նրանց մարմինները սկսեին հարմարվել մինչև տիեզերք հասնելը:

Այս քնի ժամանակացույցը շարունակվում էր, երբ նրանք գտնվում էին տիեզերակայանում, որպեսզի օգնեին իրենց մարմնին պահպանել կայուն ռիթմը, նույնիսկ առանց բնական արևի լույսի:

Այնուհետև NASA-ն յուրաքանչյուր տիեզերագնացին տրամադրեց անձնական քնելու սենյակներ: Այս փոքրիկ խցիկները նախագծված էին հնարավորինս անաղմուկ և մութ՝ նվազեցնելով կայանի այլ տարածքների աղմուկն ու լույսը: Սա տիեզերագնացներին հնարավորություն տվեց հանգստանալ վերահսկվող միջավայրում՝ հեշտացնելով քնելը:

Լույսի կառավարումը ևս մեկ կարևոր մաս էր, քանի որ տիեզերակայանը չուներ բնական լույս-մութ ցիկլ, NASA-ն տեղադրեց հատուկ լուսավորման համակարգեր, որոնք կարող էին կարգավորվել: «Ցերեկային» ժամերին լույսերը միացված էին վառ, սառը տոնով՝ տիեզերագնացներին զգոն պահելու համար: Երբ մոտենում էր քնելու ժամը, լույսերը խամրում էին և դառնում ավելի տաք։

Որոշ տիեզերագնացներ նաև օգտագործում էին մելատոնինի հավելումներ, որն օգնում էր ավելի հարմարեցնել իրենց ներքին ժամացույցը և բարելավել լավ գիշերային քնի հնարավորությունները:

Նույնիսկ այս ռազմավարությունների դեպքում տիեզերքում քունը կատարյալ չէր: Տիեզերագնացները սովորաբար քնում են մոտ 6-6,5 ժամ մեկ գիշերվա ընթացքում՝ ավելի քիչ, քան Երկրի վրա մեծահասակների համար առաջարկվող 7-9 ժամը: Բայց NASA-ի ջանքերի շնորհիվ տիեզերագնացները կարող էին լավագույնս գործել, նույնիսկ տիեզերքի դժվարին միջավայրում:

Այսպիսով, թեև տիեզերքում քնելը կարող է ամենահարմարավետ փորձը չլինել, NASA-ի մոտեցումը երաշխավորեց, որ տիեզերագնացները ստանան այն հանգիստը, որն անհրաժեշտ է իրենց առաքելությունները անվտանգ և արդյունավետ իրականացնելու համար: Եվ ինչպես տեսնում եք, նրանք կրկին հետևել են ցիրկադային ռիթմի կանոններին։