जैविक घड़ी 10 6

हमारा जीवन समय द्वारा शासित होता है; हम समय का उपयोग यह बताने के लिए करते हैं कि हमें क्या करना है। लेकिन वह अलार्म घड़ी जो हमें सुबह जगाती है या वह कलाई घड़ी जो हमें बताती है कि हमें रात के खाने के लिए देर हो गई है, अप्राकृतिक घड़ियाँ हैं। हमारा जीव विज्ञान एक बहुत ही अधिक प्राचीन लय का जवाब देता है जो संभवत: सभी जीवन के विकास के आरंभ में ही शुरू हो गया था।

हमारे और पृथ्वी पर लगभग सभी जीवन के जीनों में ये निर्देश अंतर्निहित हैं जैविक घड़ी यह लगभग 24 घंटे बीतने का प्रतीक है। जैविक घड़ियाँ या "सर्कैडियन घड़ियाँ" हमारी नींद के पैटर्न, सतर्कता, मनोदशा, शारीरिक शक्ति, रक्तचाप और बहुत कुछ के समय में मदद करती हैं।

सामान्य परिस्थितियों में, हम प्रकाश और अंधेरे के 24 घंटे के पैटर्न का अनुभव करते हैं, और हमारी सर्कैडियन घड़ी दिन और रात के साथ जैविक समय को संरेखित करने के लिए इस संकेत का उपयोग करती है। फिर घड़ी का उपयोग 24 घंटे के दिन की अलग-अलग मांगों का अनुमान लगाने और बदलती परिस्थितियों से पहले शरीर विज्ञान और व्यवहार को बेहतर बनाने के लिए किया जाता है। शरीर का तापमान गिर जाता है, रक्तचाप कम हो जाता है, संज्ञानात्मक प्रदर्शन गिर जाता है और बिस्तर पर जाने की प्रत्याशा में थकान बढ़ जाती है। जबकि सुबह होने से पहले, जब हम जागते हैं तो बढ़ी हुई गतिविधि की प्रत्याशा में चयापचय तैयार हो जाता है।

एक सर्कैडियन घड़ी एक ही समय में होने वाली हर चीज़ को रोक देती है, यह सुनिश्चित करती है कि जैविक प्रक्रियाएँ उचित क्रम में होती हैं। कोशिकाओं को ठीक से काम करने के लिए सही समय पर सही जगह पर सही सामग्री की आवश्यकता होती है।

हजारों जीनों को क्रम और सामंजस्य में चालू और बंद करना पड़ता है। प्रोटीन, एंजाइम, वसा, कार्बोहाइड्रेट, हार्मोन, न्यूक्लिक एसिड और अन्य यौगिकों को एक सटीक समय विंडो में अवशोषित, टूटना, चयापचय और उत्पादन करना होता है। ऊर्जा प्राप्त करनी होती है और फिर विकास, प्रजनन, चयापचय, गति और सेलुलर मरम्मत के लिए आवंटित की जाती है।

ये सभी प्रक्रियाएँ, और कई अन्य, ऊर्जा लेती हैं और सभी को दिन के सही समय पर पूरा करना होता है। घड़ी के बिना, हमारा जीव विज्ञान अस्त-व्यस्त हो जाएगा।


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RSI अग्रणी अनुसंधान जेफरी हॉल, माइकल रोसबाश और माइकल यंग को - सम्मानित किया गया फिजियोलॉजी या मेडिसिन में 2017 नोबेल पुरस्कार इस सप्ताह की शुरुआत में - किसी भी जीव में जैविक घड़ी कैसे चलती है, इसकी हमारी पहली स्पष्ट समझ प्रदान की गई; इस मामले में, एक फल मक्खी।

घड़ी कैसे काम करती है

घड़ी के केंद्र में एक "नकारात्मक फीडबैक लूप" है जिसमें घटनाओं का निम्नलिखित क्रम शामिल है। घड़ी के जीन संदेश उत्पन्न करते हैं जो प्रोटीन में अनुवादित होते हैं। प्रोटीन तब परस्पर क्रिया करके कॉम्प्लेक्स बनाते हैं और कोशिका के साइटोप्लाज्म से केंद्रक में चले जाते हैं और फिर अपने स्वयं के जीन को रोक देते हैं। ये निरोधात्मक क्लॉक प्रोटीन कॉम्प्लेक्स फिर टूट जाते हैं और क्लॉक जीन फिर से अधिक संदेश और ताजा प्रोटीन बनाने के लिए स्वतंत्र हो जाते हैं - और यह चक्र दिन-ब-दिन जारी रहता है।

यह नकारात्मक फीडबैक लूप प्रोटीन उत्पादन और गिरावट की लगभग 24 घंटे की लय उत्पन्न करता है जो आंतरिक जैविक दिन को संचालित करता है।

फ्रूट फ्लाई में हॉल, रोसबैश और यंग के निष्कर्षों के आधार पर, बहुत समान घड़ी जीन की खोज की गई चूहों, मनुष्य और कई अन्य जानवर। तो हमारे अंदर जो जैविक घड़ियाँ "टिक-टिक" करती हैं, वे मोटे तौर पर कीड़ों, कीड़ों, मछलियों और पक्षियों में पाई जाने वाली घड़ियों के समान हैं।

अब हम जानते हैं कि जो व्यक्ति खुद को "लार्क्स" या "उल्लू" बताते हैं उनकी सुबह और शाम की प्राथमिकताएं भी संबंधित प्रतीत होती हैं इनमें से कुछ घड़ी जीनों में छोटे परिवर्तन जो हमारी सर्कैडियन लय को या तो तेज़ कर देता है या धीमा कर देता है।

परेशान न करें

सर्कैडियन घड़ियाँ कैसे काम करती हैं और वे हमारे जीव विज्ञान में क्या केंद्रीय भूमिका निभाती हैं, इसकी समझ ने कई क्षेत्रों में प्रगति की है, कम से कम इस बात की सराहना नहीं कि जब सर्कैडियन लय बाधित होती है तो हमारा समग्र स्वास्थ्य और कल्याण गंभीर रूप से प्रभावित हो सकता है।

शिफ्ट में काम करने वाले कर्मचारी दिन में सोने की कोशिश करते हैं, लेकिन रात की नींद की तुलना में नींद आमतौर पर कम और खराब गुणवत्ता की होती है, क्योंकि बुरी तरह थके होने के बावजूद, सर्कैडियन प्रणाली शरीर को निर्देश दे रही है कि उसे जागते रहना चाहिए। फिर वे रात के दौरान ऐसे समय में काम करते हैं जब सर्कैडियन प्रणाली शरीर को नींद के लिए तैयार कर चुकी होती है, और सतर्कता और प्रदर्शन कम होता है। वास्तव में, जब उन्हें नींद आती है तो वे काम करते हैं और जब नहीं होती तब सोते हैं।

अल्पकालिक सर्कैडियन लय व्यवधान का बड़ा नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है स्मृति, समस्या को सुलझाने, भावनात्मक प्रतिक्रियाएं और ध्यान. और यह देखा गया है कि वर्षों तक रात की पाली में काम करने से इसका खतरा बढ़ जाता है दिल की बीमारी, संक्रमण, कैंसर, 2 मधुमेह टाइप और मोटापा. इसलिए हम अपने जोखिम पर अपनी सर्कैडियन लय को अनदेखा करते हैं।

सर्कैडियन लय व्यवधान भी हमारे समय की कुछ सबसे चुनौतीपूर्ण बीमारियों द्वारा साझा की जाने वाली एक विशेषता है। जैसे मानसिक रोगों से पीड़ित एक प्रकार का पागलपन, द्विध्रुवी विकार और अवसाद; न्यूरोलॉजिकल स्थितियां जैसे अल्जाइमर, आघात और मल्टीपल स्क्लेरोसिस; विकास संबंधी विकार जैसे आत्मकेंद्रित; और आँख के गंभीर विकार (मोतियाबिंद का विकास भी शामिल है) सभी सर्कैडियन-लय व्यवधान प्रदर्शित करते हैं।

वार्तालापसर्कैडियन लय अनुसंधान का भविष्य यह समझना है कि यह व्यवधान कैसे आता है, और, इस ज्ञान के आधार पर, नई दवाएं और उपचार विकसित करें जो हमें स्वास्थ्य स्पेक्ट्रम में आंतरिक समय को विनियमित करने में मदद करेंगे। हम वास्तव में रोमांचक समय में रहते हैं।

के बारे में लेखक

रसेल फोस्टर, सर्केडियन न्यूरोसाइंस के प्रोफेसर, यूनिवर्सिटी ऑफ ओक्सफोर्ड

यह आलेख मूलतः पर प्रकाशित हुआ था वार्तालाप। को पढ़िए मूल लेख.

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