大脑

节奏布鲁斯音乐

新的研究揭示了什么能让我们更聪明、更苗条、更快乐。在大多数情况下,时机就是一切。

通过eric celeste |汤姆haugomat的插图

你需要多少小时的睡眠?0 - 8小时?

当你对你正在学习的东西一无所知时,你怎么能有发现呢?当你甚至不确定你在寻找什么?你在哪里开始?

这些都是决定职业生涯的关键问题约瑟夫博士高桥他的团队在近25年前就面对过。那是在20世纪90年代初,高桥现在是德克萨斯大学西南医学中心霍华德休斯医学研究所神经科学系主任和研究员他的职业生涯刚刚进入备受瞩目的阶段,在这个阶段,他试图通过基因发现来更好地理解我们身体的复杂行为。他的目标是揭开昼夜节律的基因秘密,也就是大多数人所说的生物钟。

人体的大脑中有一个主时钟,但每个细胞都有自己的时钟,现在认为它调节着决定我们生活质量的多种功能。通过解开这些基因密码,我们找到了一些问题的答案,比如如何睡个安稳觉;如何在不增加体重的情况下进食;甚至我们应该在一天中的什么时间做手术或接受化疗。简而言之,它们是我们如何过上最好生活的基因答案。

Takahashi会发现这是因为他的终身工作是偶然的。他出生在东京。他的父亲是日本美国,并在美国军队的美国军队中为Douglas Macarthur工作;在那里,他遇到了贵族血统的日本女人的Takahashi的母亲。Takahashi在他的家人和他的家人一起旅行的生活中的大部分时间,因为他的父亲将在世界各地经济学中咨询工作。作为一个男孩,Takahashi是一位自然探险家,对系统(缅甸大象,现在是缅甸)着迷,缅甸人士;巴基斯坦的骆驼)和机械(罗马的摩托车和汽车)。

高桥在美国完成了高中学业,几乎一上大学,他就开始设计实验,以帮助他成为一名研究人员。

高桥回忆道:“在大学里,我选修了这门关于动物行为的生理学基础的课程。“肯尼斯·罗森教授做了一次关于电鱼的实验,我们要测量它们的放电。我对它很感兴趣,因为我从来没有见过这种不寻常的鱼,它们确实会发出这种放电。”

高桥问他是否可以继续录制某条鱼的视频。他和教授建立了一个小记录仪。“我们发现,如果你在白天不打扰这条鱼,它就会完全安静下来。而且它只在晚上游泳时开火。结果是夜间活动。一旦我们弄清楚了这一点,我们就决定做系统实验。”

高桥发现其他鱼也遵循第一种模式:它们在休息时完全安静,而在活动时则释放出特殊的电流。“这是昼夜节律,”高桥意识到。“这让我开始了。”

到1997年,他们克隆了时钟基因,成为第一个在哺乳动物中成功克隆昼夜钟表基因的科学家。

40多年后的今天,他对生物钟的研究揭示了它们对我们生活中许多最基本的方面的强大影响。

高桥在美国西北大学的神经生物学和生理学部门工作了26年,2009年来到德克萨斯大学西南分校。他决定,他和他的实验室将走一条很少有人走的科学之路。188博金宝网页官网

他们的方法是随机的,不带偏见的——而且极其困难。他们不是观察一个特定的基因并弄清楚它可能对一个人产生什么影响,而是以另一种方式工作——观察一个基因突变的结果并推断是哪个基因突变导致了它。这种发现模式被称为正向遗传学,最著名的方法是发现杜氏肌营养不良基因,以及后来发现囊性纤维化基因的方法。

如果Takahashi的方法学选择似乎不寻常,那么他的下一个决定似乎是积极的,科学地说。他作为他的研究科目安顿下来。小鼠比大多数科学家对类似研究的用途更贵 - 果蝇和蠕虫 - 并且繁殖远远不如这些“模型生物”。它可能会在Takahashi找到一个可能导致他的团队突破之前的数十万人。

在他们研究的第一批老鼠中发现这种基因是极不可能的。但事实就是这样。他们的突破老鼠被称为第25号,这批老鼠中的第25只。第25号孙辈出生后,高桥和他的团队绘制了后代在完全黑暗的车轮上奔跑的图表,显示他们已经变异,拥有28小时的生物钟。高桥知道这是一个重要的日子。“哇,”他回忆起当时的反应说,“这太不可思议了。”

高桥说,现在这个过程可以开始了,就像“寻宝”一样。他们发现了变异的模式。接下来,他们必须找到导致突变的基因。10个人花了3年的时间,也就是30年的实验室时间,但在1994年,高桥和他的团队已经将基因缩小到一条染色体;到1997年,他们成功克隆了生物钟基因,成为第一个成功克隆哺乳动物生物钟基因的科学家。这为理解基因在人类中的功能以及我们的生物钟如何调节我们的生活打开了许多门。

“克隆一个基因就像这种限制点,我们必须通过,这让我们升起,”国家科学院和国家医学院成员。“一旦我们通过这件事,一切都在另一边开幕,因为一旦你发现这个基因,你就可以找到下一个基因,然后你可以试图了解这个基因正在发生的事情。”

“一旦你发现那个基因,你可以找到下一个基因,然后你可以试图了解基因正在发生的事情。”

约瑟夫博士高桥

高桥的发现不仅在科学上具有开创性,而且在日常生活中的适用性上也具有开创性。从他的研究中,高桥做出并帮助其他人对复杂的人类过程有了足够多的发现,这些发现足以填满一本现代自助书籍的书页。这就是它的样子。

睡眠

我们的生物钟控制着睡眠的时间——我们什么时候睡觉,睡多少。高桥说:“它们有助于决定我们是早起鸟还是夜猫子。”“以前,人们会认为这些只是性格特征,但实际上我们知道它们实际上是由基因决定的。不简单的;通常不是只有一个基因。我们有一整套基因,可以让你从基因上变成猫头鹰或云雀。”他指出,这可能就是为什么我们自己选择最适合自己生物钟的工作类型——比如轮班工作。我们的生物钟在动物中是独一无二的,因为我们的睡眠时间很长,每次7到9个小时。我们的现代生活方式和工作安排往往与我们的生物钟不一致,导致一种“社交时差”:我们的工作周剥夺了我们所需的睡眠,我们的生物钟在周末加班,以弥补或储存在新的周期开始前的睡眠。

高桥表示,目前一种被称为“间歇性禁食”的饮食趋势与他正在进行的研究吻合得很好。间歇性禁食的理念是,我们应该在一天中的特定时间段内进食,比如8小时的禁食时间,其余16小时禁食。“如果你给老鼠高脂肪的食物,”他说,“它就会变胖。”但如果你限制它进食的时间,只在适当的时间,也就是老鼠的夜间……老鼠不会变胖。同样的饮食。如果你在它不应该进食的白天给它吃这种食物,它就会变得肥胖。”高桥指出,他自己并不总是善于坚持这一计划,主要是因为餐后一杯葡萄酒往往超出了理想的昼夜节律饮食窗口。

新陈代谢

“新陈代谢是巨大的,”高桥说。“我们可以证明,确实有成千上万的基因参与了我们的生物钟控制。”他举了一个例子:肝脏。“肝脏是一个主要的代谢器官,还有肌肉和脂肪——这些都是代谢组织——生物钟控制着所有这些组织中的数千个基因,每天开关它们。所以我们的整个新陈代谢都是24小时进行的。”当生物钟基因打开时(对人类来说是在白天),我们的新陈代谢就会加快。当它被关闭时,我们的新陈代谢就会变慢。这就是为什么坚持最佳饮食时间如此重要的部分原因。

疾病治疗

Takahashi说:“我们知道,实际上几十年来我们都知道,癌症治疗的发病率取决于一天中的时间。”每天一次给小鼠一剂,小鼠就会耐受。在一天的相反时间,它会杀死老鼠。所以这种毒性是非常确定的。我们甚至在自己的实验中证明了这一点。这是一个效应。这是一种副作用,在一天中的某一时刻相比于其他不同的化疗更严重。不同时间的疗效会有差异吗?欧洲正在进行这类试验。”

科哈里的推翻,科学家们难以在美国疾病的实验室中遇到这种突破。你觉得他喜欢伸出援手,并告诉实验室,我们内部时钟的奇迹知道少数界限。即使您不确定它将领导,也可以查看一个复杂的研究系统。有时可以说,“你在哪里开始?”随着运气稍微运气,答案一直到几十年。

高桥的发现不仅在科学上具有开创性,而且在日常生活中的适用性上也具有开创性。

设置你的时钟

在你的生活中,你的昼夜昼夜生活时。

42点-醒来

您没有设置闹钟,因为您正在与您的系统一起调谐,通常在上午8点之前慢慢地唤醒您慢慢地唤醒您,因为有足够的时间开始,因为工作时间表更好地符合我们理想化的未来的睡眠时间表。

上午9:30 -前往机场

您正在赶上午11点飞往波士顿的航班。因为有关于时差对棒球运动员影响的研究,你知道在一天中太早或太晚乘坐飞机的负面影响。

下午12:15 -吃午餐

你有咖啡和苏打水苏打苏打苏打,但你只在你饿的时候才能拿到你的第一餐,在你期望与你的(晚)晚餐日期结束时结束的九个小时窗口。这更自然与您的昼​​夜昼夜系统对齐,并有助于让您免受增加体重。

下午4点,完成办公室工作

完成你的视频会议,把你在波士顿地区咖啡店完成的工作发送出去。你可能想再喝一杯咖啡来防止崩溃,但咖啡因会在你体内停留很长时间,所以最好不要在一天的晚些时候喝。

下午五点,在酒店健身房锻炼身体

你是个夜猫子,你的医生认为你可以在白天晚些时候锻炼,因为无论如何你都要熬夜到晚上11点。

下午6点半,参加母亲的化疗

测试表明你的妈妈在傍晚响应最好的治疗,所以这是在安排的时候。她一直展示了良好的迹象,并且正在康复。

8:00 PM。-在酒店吃晚餐

你要去见一个客户,知道你会很晚才吃饭,你就计划好了理想的热量摄入窗口。

下午11点- - - - - -去睡觉

无论您繁忙的生活方式的需求,您都需要这么八个小时的睡眠时间。你知道,因为你的医生告诉你,最近的研究表明,睡眠剥夺导致你的瘦素水平下来,所以你是亨格尔,你吃得更多。你的下一餐没有安排到明天午时。