公元前4 世紀,亞歷山大大帝發(fā)現(xiàn),某些花朵在白天開放,夜晚就自動閉合。瑞典分類學家林內(nèi)奧在花園里種上各種花朵,它們在白天和夜晚開放及閉合的時間都不相同,因此每天只要看看窗外的花朵,就可以知道確切時間了。
科學研究證明,生物節(jié)奏的確存在,于是產(chǎn)生了研究生物節(jié)奏的學科——生物計時學。近年來,這一學科已經(jīng)取得了顯著進展。
生物鐘現(xiàn)象
許多生物存在著有趣的生物鐘現(xiàn)象。
南美洲的危地馬拉有一種第納鳥,它每過30 分鐘就會“嘰嘰喳喳”地叫上一陣子,誤差不會超過15 秒,當?shù)鼐用裼盟鼈兊慕新晛硗扑銜r間,稱為“鳥鐘”。
非洲的密林里有一種報時蟲,它每過1 小時就變換一種顏色,在那里生活的人們把這種小蟲捉回家,看它變色以推算時間,稱為“蟲鐘”。
南非有一種大葉樹,它的葉子每隔兩小時就翻動一次,因此當?shù)鼐用穹Q其為“活樹鐘”。
南美洲的阿根廷,有一種野花能報時,每到初夏晚上8 點左右便紛紛開放,被稱為“花鐘”。
不僅動植物如此,微小的細菌也知道時間。科學家發(fā)現(xiàn),某些單細胞生物體內(nèi)不僅存在生物鐘,而且這些生物鐘十分精確。
人體生物鐘
人體也擁有某種節(jié)奏。科學家研究證實,每個人自誕生之日直至生命終結(jié),體內(nèi)都存在著多種生物節(jié)奏,如體力、智力、情緒、血壓等。生物鐘根據(jù)大腦的指令,調(diào)節(jié)全身各種器官以24 小時為周期發(fā)揮作用。生物節(jié)奏讓人類適應所處環(huán)境,它讓人體與日夜交錯達到和諧統(tǒng)一。它可以最大限度地利用陽光,調(diào)節(jié)體溫。
19 世紀末,科學家就已開始研究生物節(jié)奏現(xiàn)象。20 世紀初,研究人員通過臨床觀察發(fā)現(xiàn),在病人的病癥、情感以及行為的起伏中,存在著一個以23 天為周期的體力盛衰和以28 天為周期的情緒波動。此后,科學家在研究了數(shù)百名高中和大學學生的考試成績后,發(fā)現(xiàn)人的智力是以33 天為波動周期的。于是,科學家們將體力、情緒與智力盛衰起伏的周期性節(jié)奏,繪制出了三條波浪形的人體生物節(jié)律曲線圖,被形象地喻為一曲優(yōu)美的生命三重奏。到了20 世紀中葉,生物學家又根據(jù)生物體存在周期性循環(huán)節(jié)律活動的事實,創(chuàng)造了“生物鐘”一詞。
生物鐘工作原理
在包括哺乳動物在內(nèi)的所有具備神經(jīng)系統(tǒng)的動物中,主要心臟計時器都在一個位于丘腦中不足1毫米的區(qū)域,即上交叉核。它由大約1 萬個神經(jīng)元組成,可以從體外接受信息,并為其他器官的小生物鐘的協(xié)調(diào)發(fā)出信息。
近年來,科學家們從基因角度對生物鐘加以深入研究,目前已經(jīng)在腸道、肝臟、腎臟和肺部等部位發(fā)現(xiàn)12 個基因片斷,負責調(diào)整上交叉核中的生物節(jié)奏機制。盡管這些基因片斷已經(jīng)存在,但仍需要有人去調(diào)整節(jié)奏,上交叉核就是領(lǐng)導者。當細胞感受到來自領(lǐng)導者的信號時,就會依據(jù)它所撥的節(jié)拍開始搖擺。這些信號主要是各種神經(jīng)細胞的脈沖和荷爾蒙。
當上交叉核接收到來自這些細胞的信號后,就把它們發(fā)送到大腦的其他區(qū)域和身體的其他器官。白天時,為配合陽光,上交叉核發(fā)出指令,封鎖睡眠激素。到了夜晚,上交叉核又會取消封鎖,信號抵達松果腺,后者負責釋放睡眠激素。當血液中這種激素的含量上升到一定標準時,人體就會感到絲絲困倦,直至入睡。
時間治療學
近年,國際上對時間生物學研究十分重視,提出了時間病理學、時間藥理學和時間治療學等概念。
科學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了人體生物節(jié)拍與某些疾病之間的關(guān)聯(lián),如抑郁癥、失眠、癲癇以及一些內(nèi)分泌疾病等。不同的病癥發(fā)作時間也不相同。
此外,科學家發(fā)現(xiàn),針對不同的病癥,調(diào)整服用藥品的時間,會產(chǎn)生不同的后果。抗凝血藥肝素在夜間會發(fā)揮更強大的功效,而哮喘的發(fā)作則會在清晨更加頻繁和嚴重。這也就是為什么時間治療學更有利于機體器官收到藥物功效的原因,因為它考慮到了藥物、患者和服用時間的特性。時間治療學的目的就是使激素分泌、血壓、體溫以及其他各方面達到生物節(jié)奏上的和諧一致,從而收到更加明顯的效果。許多疾病的治療都可以依據(jù)人體的生物鐘節(jié)奏得到效果上的改善,例如皮膚類疾病、肥胖、風濕性關(guān)節(jié)炎、哮喘、偏頭痛、心絞痛、過敏性鼻炎、飛行時差綜合癥、高血壓和癌癥等。
法國在時間治療學方面擁有許多優(yōu)勢。十幾年前,法國維勒瑞夫的保羅·布魯斯醫(yī)院便開始運用這一技術(shù),為每位患者制定專門的治療計劃,發(fā)現(xiàn)根據(jù)生物鐘制定的化療方案更加有效,對人產(chǎn)生的毒性也更小。那些10 年前被診斷只有3 年存活期的患者,在接受了這項治療后現(xiàn)在依然活著,而且很多已經(jīng)治愈了疾病。
遵循“生物鐘”活動
按照人的心理、智力和體力活動的生物節(jié)律,來安排一天、一周、一月、一年的作息制度,能提高工作效率和學習成績,減輕疲勞。專家建議人們按照生物鐘的節(jié)拍生活,并根據(jù)生物鐘的節(jié)奏為某些日常活動選擇最佳時刻。
鍛煉身體:適合在7 時左右。此時腎上腺皮質(zhì)素分泌旺盛,可以加快血液中糖的釋放,提高人體精神和生理組織的能量水平。
做決定:適合在11 時左右。此時神經(jīng)細胞或腦細胞活動正處于高峰期,短期記憶或者說“工作”記憶也正處于頂點狀態(tài),因此是分析和解決復雜問題的理想時間。
散步:適合在午飯后。每天散步半小時,這樣有助于消化,消除體內(nèi)毒素,并為余下時間的活動獲取能量。
看牙:適合在14 時左右。此時大腦分泌的天然止痛物質(zhì)內(nèi)啡肽正處于活動高峰期,因此人體忍受疼痛的程度較高。
睡覺:適合在23 時左右。此時晚餐已經(jīng)完全消化,是進入睡眠的理想時間。此外夜晚光線黑暗能促進幫助人體進入深度睡眠的激素——褪黑激素的分泌。
吃飯:根據(jù)最新生物周期營養(yǎng)學研究,早餐的最佳時間是8 時30分,午餐的最佳時間為13 時。