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生物钟

生物钟

中文名 生物钟
别名 生理钟
英文名 biochronometry,biological clock
名词解释

生物钟又称生理钟。它是生物体内的一种无形的“时钟”,实际上是生物体生命活动的内在节律性,是由生物体内的时间结构序所决定。通过研究生物钟,如今已产生了时辰生物学、时辰药理学和时辰治疗学等新学科。

地球上的所有动物都有一种叫“生物钟”的生理机制,也就是从白天到夜晚的一个24小时循环节律,比如一个光-暗的周期,与地球自转一次吻合。生物钟是受大脑的下丘脑"视交叉上核"(简称SCN)控制的,和所有的哺乳动物一样,人类大脑中SCN所在的那片区域也正处在口腔上腭上方,我们有昼夜节律的睡眠,清醒和饮食行为都归因于生物钟作用。

研究生物钟,在医学上有着重要的意义,并对生物学的基础理论研究起着促进作用。2017年,三位美国科学家因在生物钟运行分子机制方面的研究成就而获得诺贝尔生理学或医学奖。

生物钟有四点功能:提示时间、提示事件、维持状态禁止功能。

提示时间

是指你在一定的时间必须做某事,到了这个时间,你就自动会想起这件事来,比如你想第二天早上6点起床,到时你会自动起来。现实生活中有大部分事物都是时间提示起作用的,比如几点上班、某时会见某人、爱人生日的献花、愚人节、赶某趟车等等。

提示事件

是指当你遇到某事时,生物钟可以自动提示另外一个事件的出现。比如有人拜托你将一件东西给甲,当你遇到甲时,生物钟这一功能就会自动起作用,使你马上想到这个托付的东西来。用得最多的是看到某事时,在你的大脑里所依次产生的那些“忆块”(回忆的一种),比如看到熊猫,你就会想到:它是中国的国宝、它喜欢吃竹子、它是中国作为友好象征出使国外的使者等等忆块。再比如当你看到一道难题时,你就会调动很多忆块,在一些规则的组合下,去求解它,这一连串的事情必须启动你过去很多年时间里所学到的知识,这些知识是不会平白无故地出现于你的大脑的,它们必须在生物钟的该功能作用下才可依次出现于你的大脑里。

维持状态

是指人们在作某一事时,能够使人一直做下去的力量。比如上8个小时的班,就是生物钟这一功能的结果,又比如人的眼睛观看某一事时,能够聚精会神地看,也是它的结果,当注意力从视觉转向听觉时,也是生物钟作用的结果,那是提示事件功能在起作用,但是,你要听完一堂课,你就必须用生物钟的该功能才能听完,否则你就会瞌睡不已,甚至逃课。这种维持可以是连续的也可以是断续的维持,比如你和你爱人的家庭的维系就是断续的,因为你不能长期呆在家里无所事事,你必须去工作,去交结,去谋取。

禁止功能

是指机体某个功能或行为可以被生物钟终止。比如说看到一个恐怖的事件(如地震),你无论在做什么,都有可能产生逃跑,这种逃跑就是对前面所做事物的终止。再比如说你在专心专一上网,结果你老爸打来了,你对上网的终止就是生物钟的功能在起作用。如果没有这种作用,一个人就会出现永不停顿的做事,比如睡觉,如果没有这种终止,这个人就会长期睡下去,成为植物人。植物人发生的原因可能与此功能的失控有关。

相对这四点功能,在人的大脑里有对应的四个中枢:时间中枢、空间中枢、功能中枢终止中枢

体温变化

从细菌到哺乳动物的大多数生物都存在分子时钟,也就是生物钟,它的存在使生物的生理、生化、行为表现出以24小时为周期的节律性。

一个人的睡眠与觉醒有一定的节律,在不同的状态下人的体温也发生相应的变化,通过测量体温的变化,也就可以了解自己的昼夜节律。测量的方法是每隔2个小时测一次体温,连续测一个月或一个半月,一定要在相同时刻测,然后求出各时间点体温的平均值,将这12个平均值点画在坐标纸上,纵坐标为体温,横坐标为时间。正常体温波动在摄氏36.9±0.5度,变化虽不大,但节律性却一目了然。睡眠安排在体温刚刚下降的阶段最为理想,而觉醒则多在体温回升的初始阶段。绝大多数人的体温是在下午稍高,入夜后就渐渐下降,在体温开始下降的时候上床就寝,不但入睡快,而且睡的时间也会相对地长一些。假如你的睡眠时间安排在体温最低点,会使睡眠时间缩短而且很容易早醒。

古来托曼博士曾经做过一项叫做“洞窟实验”的实验。受试者有6人,让他们生活在洞窟中,洞中恒温、恒湿,空气新鲜,消除一切干扰,断绝一切外界信息。其中1名受试者,体温高峰是在上午9:00~11:00,就寝时间安排在22:30,此时体温正在下降,结果很快就能入睡。有4个人,生活规律与体内节律不一致,22:30时体温仍很高,安排在这个时间睡眠,常常很难入睡。有一名受试者到凌晨1时体温仍很高,此人1时30分以前很难睡着。

松果体

松果体是人体的“生物钟”的调控中心。由于褪黑激素的分泌受光照和黑暗的调节,因此,昼夜周期中光照与黑暗的周期性交替就会引起褪黑激素的分泌量相应地出现昼夜周期性变化。实验证实,褪黑激素在血浆中的浓度白昼降低,夜晚升高。松果体通过褪黑激素的这种昼夜分泌周期,向中枢神经系统发放“时间信号”,转而引发若干与时间或年龄有关的“生物钟”现象。如人类的睡眠与觉醒、月经周期中的排卵以及青春期的到来。

注:本名词内容引自百度百科

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