Стоп! Положите этот бутерброд с индейкой и медленно отойдите от холодильника. Согласно последним нейронаучным исследованиям, ваше ночное раздражение может быть не только вредным для физического здоровья, но и вредным для обучения и памяти.
Связанный контент
- Американцы едят позже, и это может способствовать проблемам с весом
- Мозги принимают решения так, как взломали коды Алана Тьюринга
Значительные научные исследования уже показали, что кулинарные привычки поздней ночи могут способствовать развитию таких состояний, как ожирение или диабет 2 типа. Теперь команда из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе изучила, как поздний прием пищи может повлиять на мозг.
Почти все растения и животные демонстрируют многочисленные биологические процессы, которые колеблются в течение дня. Для людей эти циклические процессы, называемые циркадными ритмами, влияют на то, когда мы спим, просыпаемся, принимаем пищу и даже когда мы физически сильнее всех. «Цель циркадных часов - привести нашу внутреннюю биологию в соответствие с 24-часовой средой», - говорит Рави Аллада, заведующий кафедрой нейробиологии в Северо-Западном университете. «Окружающая среда способна сбрасывать наши часы так, чтобы мы были синхронизированы с тем, что происходит вокруг нас. И самый выдающийся синхронизатор - это свет ».
Ученые изначально полагали, что циркадное поведение контролировалось исключительно «внутренними часами» мозга, расположенными в области, называемой супрахиазматическим ядром (SCN), которая непосредственно модулируется светом, попадающим на сетчатку. Однако дальнейшие исследования показали, что другие области тела, такие как гиппокамп, область мозга, важная для регуляции памяти, содержат собственные механизмы хронометрирования, которые могут реагировать на раздражители, отличные от света.
Когда наши внутренние ритмы не синхронизируются с внешней средой, как, например, в случае смены часовых поясов, мы испытываем нарушения физического здоровья, а также когнитивных функций. «Одной из последовательных вещей, которые мы наблюдаем у людей с нарушениями циркадных ритмов, является дефицит памяти», - говорит Кристофер Колвелл, профессор психиатрии в Медицинской школе UCLA и соавтор исследования. В течение многих лет его команда исследовала, как нарушения цикла сна / бодрствования влияют на обучение и память.
В текущем исследовании, которое еще не опубликовано, исследовательская группа исследовала, как время приема пищи влияет на биологические ритмы и поведение. В отличие от преходящего смещения, связанного со сменой часовых поясов, Колвелл и его команда были «заинтересованы в рассмотрении хронического нарушения сна, потому что многие люди в нашем обществе занимаются этой проблемой», - говорит Колвелл. Отчасти это связано с тем, что с появлением искусственного освещения рабочие дни продлеваются до позднего вечера, что приводит к все более затягивающимся обедам.
Используя мышей в качестве субъектов, исследователи создали двухнедельные графики кормления, которые были либо выровнены, либо смещены с естественными циркадными циклами животных. Поскольку мыши ведут ночной образ жизни, в течение дня давали неправильно выровненные приемы пищи, а согласованные приемы пищи - ночью.
Команда заметила, что это смоделированное «перекусывание поздней ночью» имело поразительные последствия для разнообразного поведения. «Просто кормя их в неподходящее время, мы получаем разрушение всей системы», - говорит Колвелл.
Хотя обе группы спали в течение одного и того же общего времени, неправильно настроенные едоки показали снижение сна в течение дня и увеличение сна ночью по сравнению со своими ровесниками. Эти изменения сопровождались увеличением общего уровня активности в течение дня (когда мыши обычно спят) и снижением активности в течение ночи (когда мыши обычно бодрствуют). Таким образом, неправильное питание нарушило циклические сроки сна.
Любопытно, были ли эти изменения связаны со смещением внутреннего хронометража, команда исследовала клеточные циркадные процессы в различных органах тела мыши. Их результаты показали, что, хотя центральный хронометрист плавно тикал, гиппокамп, печень и надпочечники имели смещенную функциональность из-за неправильного поведения в еде.
«Мы показали, что в этих условиях приема пищи некоторые части тела, особенно гиппокамп, полностью сдвигаются в своих молекулярных часах», - говорит Колвелл. «Таким образом, гиппокамп, часть мозга, которая так важна для обучения и памяти, фактически следует, когда пища доступна». Это означает, что пища влияет на функцию памяти мозга, и поздняя еда вызывает внутреннее смещение в тело.
Затем исследователи попытались измерить влияние неправильного питания на способность субъекта учиться и запоминать. Они проверили способность мышей распознавать новые объекты в их клетке, а также оценили их способность запоминать сочетание звукового тона с болезненным шоком - задачи, которые, как известно, зависят от правильно функционирующего гиппокампа. По обеим задачам смещенные едоки показали ухудшение способности к обучению и памяти по сравнению с выровненными едоками.
В еще одной серии экспериментов ученые также показали, что полуночные пожиратели выражали значительный клеточный дефицит в так называемой синаптической пластичности, процессе, который, как считается, является фундаментальным для нашей способности формировать новые долговременные воспоминания.
Последствия этой работы не все страшны. Исследовательская группа в настоящее время очень заинтересована в изучении клеточных механизмов, лежащих в основе этих явлений, как различные диеты, скажем, с высоким содержанием жира и с низким содержанием жира, влияют на обучение и память и можно ли манипулировать временем приема пищи в качестве терапии, чтобы помочь перестроить дисфункциональные циркадные часы.
«Очень многие люди, либо из-за работы, либо из-за заболеваний нервной системы, находятся в ситуациях, когда их биологические часы хронически нарушаются», - говорит Колвелл. «Мы думаем, что открываем инструмент, который мы можем использовать для усиления или ослабления часов, просто контролируя, когда человек ест».
