袁越
新的研究發現,吃飯也可以幫助我們倒時差。
隨著中國越來越富裕,中國人越來越喜歡出境游了。每到國慶節和春節的長假期,朋友圈就開始了異國風光攝影大賽,參與的人越來越多。不幸的是,假期一結束,朋友圈就會立刻變成關于倒時差的吐槽大賽,大家紛紛表示自己白天無精打采,晚上精神抖擻,該睡不困該醒起不來,日常生活一團糟。
所幸今年國慶節傳來一個好消息,2017年度的諾貝爾醫學和生理學獎頒給了3位研究時差問題的美國科學家,他們發現了生物鐘的生理機制,可以幫助我們更好地倒時差。
時差是那種典型的“原因很容易理解但原理卻不容易明白”的問題。地球24小時自轉一圈,因此有了白天黑夜之分,生物被迫按照這個節律安排作息,這個原因很好理解。但是如果把生物關在小黑屋里,它照樣會按照24小時的節律生活,似乎它體內有個不受光線影響的鐘表一直在走,這個鐘表的計時原理就不那么容易弄明白了。你想啊,人類發明鐘表不過幾百年的時間,準確性達到一定標準的航海鐘直到250年前才被制造出來,這說明時間是一個非常難以駕馭的自然屬性。
那3位獲獎的美國科學家通過對果蠅的研究,終于搞清了生物鐘的計時原理。原來,果蠅體內有一個控制生物節律的基因,負責編碼一種周期蛋白質(PER),這個PER蛋白每天晚上都會被合成出來,到了白天再慢慢地被降解掉,降解速率是恒定的,果蠅就是靠這個來掌控時間的,如果這個基因發生了突變,果蠅體內的計時器就壞掉了,生活就會變得毫無規律可言。
進一步研究表明,這個PER蛋白本質上就是一種基因功能調節因子,能夠影響至少一半的基因的活性。這些基因涵蓋了果蠅生活的方方面面,從新陳代謝到睡眠節律應有盡有,果蠅的生物鐘就是靠它來調控的。
搞清楚果蠅生物鐘的秘密之后,科學家們又把注意力轉移到其他生物身上,很快就找到了類似的生物鐘基因。人類也有一個屬于自己的PER基因,初步研究表明該基因主要在大腦中的一個名為“視交叉上核”(Suprachiasmatic Nucleus,簡稱SCN)的地方起作用。那里有一個大約由一萬個神經細胞組成的細胞團,大小和一粒米差不多,這個細胞團就是人體的總時鐘,人體生物鐘就是由它來控制的。
解剖學研究發現,從這個細胞團延伸出兩組神經束,一組神經束和視網膜相連,太陽光每天都通過它來對這個總時鐘進行校準。如果你想盡快倒時差的話,可以每天早上去戶外走走,讓眼睛接受強光的刺激。另一組神經束和大腦中的松果體相連,后者在接收到相應信號后會分泌褪黑素(Melatonin),人類就是通過它來幫助自己入睡的。因此,如果你因為時差的關系而睡不著的話,可以試試蒙上眼睛,或者吃點褪黑素。
早年的科學家們相信這個SCN就是人體內唯一的生物鐘,它就像交響樂團的總指揮一樣控制著每個樂手,即人體內各個不同的組織和器官的晝夜節奏。但后續研究表明,幾乎每個人體細胞內都有自己的PER基因,它們雖然原則上都受SCN的控制,但這種控制有個滯后效應。當我們跨時區旅行歸來后,SCN可以迅速通過光照強度的改變而被校準,但其他組織或器官則要滯后一段時間,導致人體內的各個生物鐘出現不一致的情況,這就是倒時差會讓我們感到難受的原因所在。
換句話說,如果人體內的所有生物鐘步調一致,只是缺乏睡眠的話,問題倒也不大。就怕各個生物鐘步調不一致,有的想睡覺有的想起床,問題就來了。
通常情況下,如果一個人努力倒時差的話,人體細胞的這個滯后效應每天可以減少一小時。也就是說,如果你假期去倫敦玩了10天,那么當你從倫敦回來后,大概需要一個禮拜的時間才能徹底把生物鐘調過來。
如果你想要縮短倒時差的過程,把各個生物鐘迅速校準到同一個時間,那就必須找到除了光線之外的另一種生物鐘校準機制。日本山口大學的生物學家佐藤美保根據自己的日常經驗猜測,食物就是能夠影響生物鐘的因素之一,或者更準確地說,進食后大量分泌的胰島素很可能也具備校準生物鐘的功能。
為了驗證這一假說,佐藤教授和她的同事們研究了培養皿中的小鼠細胞,發現一部分細胞的PER基因確實會對胰島素有反應。之后,研究人員又用活的小鼠進行了研究,模仿從倫敦回北京的過程。研究發現,如果用一種藥物抑制小鼠胰島素分泌的話,那么這種小鼠倒時差的速度就會變得很慢。相比之下,胰島素沒有被抑制的對照組只需4天就完全倒過來了。
佐藤教授將研究結果寫成論文,發表在著名的《細胞》(Cell)雜志的子刊《細胞報告》(Cell Reports)上。佐藤教授表示,如果人類也和小鼠一樣具備這種功能的話,那就說明我們可以通過吃飯來倒時差。比如,如果你剛剛從歐洲回來,那么你的生物鐘將比北京時間晚6-7個小時,佐藤教授建議你可以早飯時多吃點,促進胰島素的分泌,這樣倒起時差來可能會更快。
早飯多吃點還有另一個好處,那就是減肥。曾經有人做過一個實驗,把一群正在減肥的人分成兩組,每天吃同樣的食物,但是一個小組的人早上吃得更多,另一個小組的人主要在晚上進食,結果發現早飯更豐富的那一組人減肥效果更好一些。這個結果說明一個人要想減肥的話,吃什么和吃多少固然很重要,何時吃也是有影響的。
為什么會這樣呢?答案很可能和生物鐘有關。有研究顯示,消化同樣的食物,不同的時間段所需要的能量是不同的,晚上最低。這樣算下來,晚上吃飯的能量凈收益要比早上吃同樣的飯更高一些。另外,脂肪的轉化率也和生物鐘有關,晚上吸收的營養更容易轉化為脂肪。
專家建議,如果你想減肥的話,那就不妨試試早飯吃好,午飯吃飽,晚飯不吃碳水化合物,不給它們轉化成脂肪的機會。endprint