Zeitgeber
En zeitgeber ( / ˈ t s aɪ t ˌ ɡ eɪ b ər / ) är vilken yttre eller miljömässig ledtråd som helst som drar in eller synkroniserar en organisms biologiska rytmer , vanligtvis naturligt förekommande och tjänar till att dra till jordens 24-timmars ljus/mörker och 12-timmars månadscykler.
Historia
Termen Zeitgeber ( tyska: [ˈtsaɪtˌɡeːbɐ] ; lit. "tidsgivare") användes först av Jürgen Aschoff , en av grundarna av kronobiologins fält . Hans arbete visade förekomsten av endogena (interna) biologiska klockor, som synkroniserar biologiska rytmer. Dessutom fann han att vissa exogena (externa) signaler, som han kallade zeitgeber, påverkar timingen av dessa interna klockor.
Fotografiska och icke-fotiska zeitgebers
- Ljus (ljus är en viktigare zeitgeber än social interaktion).
- Atmosfäriska förhållanden
- Medicin
- Temperatur
- Sociala interaktioner
- Träning
- Ät-/drickmönster
Dygnsrytmer
Varje biologisk process i kroppen som upprepar sig under en period av cirka 24 timmar och upprätthåller denna rytm i frånvaro av yttre stimuli anses vara en dygnsrytm . Man tror att hjärnans suprachiasmatiska kärna (SCN), eller inre pacemaker, är ansvarig för att reglera kroppens biologiska rytmer, påverkad av en kombination av inre och yttre signaler. För att upprätthålla synkronisering av klockomgivningen, inducerar zeitgebers förändringar i koncentrationerna av de molekylära komponenterna i klockan till nivåer som överensstämmer med det lämpliga steget i 24-timmarscykeln, en process som kallas entrainment .
Tidig forskning om dygnsrytmer antydde att de flesta föredrog en dag närmare 25–26 timmar när de isolerades från yttre stimuli som dagsljus och tidtagning. Denna forskning var dock felaktig eftersom den inte lyckades skydda deltagarna från artificiellt ljus. Även om försökspersonerna var skyddade från tidssignaler (som klockor) och dagsljus, var forskarna inte medvetna om de fasfördröjande effekterna av elektriska inomhusljus. Försökspersonerna fick tända ljuset när de var vakna och släcka det när de ville sova. Elektriskt ljus på kvällen försenade deras dygnsfas; dessa resultat blev välkända. Nyare forskning har visat att vuxna har en inbyggd dag, som i genomsnitt är cirka 24 timmar; inomhusbelysning påverkar dygnsrytmer; och de flesta människor uppnår sin sömn av bästa kvalitet under sina kronotypbestämda sömnperioder. En studie av Czeisler et al. vid Harvard fann intervallet för normala, friska vuxna i alla åldrar ganska snävt: 24 timmar och 11 minuter ± 16 minuter. "Klockan" återställer sig dagligen till 24-timmarscykeln för jordens rotation.
Biologiska rytmer , inklusive cykler relaterade till sömn och vakenhet, humör och kognitiva prestationer, synkroniseras med kroppens interna dygnsklocka . Det bästa sättet att observera hur denna klocka fungerar är att experimentellt beröva individer externa ledtrådar som ljus och social interaktion och låta kroppen uppleva en "fritt löpande" miljö – det vill säga en miljö där det inte finns några zeitgebers att påverka kroppens rytmer. Under dessa omständigheter modulerar bara dygnsklockan kroppens biologiska rytmer. Normalt påverkar dock externa signaler som ljus-mörker cykler och sociala interaktioner också kroppens rytmer. Dessa zeitgebers gör det genom att uppmärksamma individer på förändringar i sannolikheten för möjliga belöningar eller hot i miljön. Människor är till exempel mer benägna att hitta mat och tak över huvudet på dagarna och mindre benägna att upptäcka rovdjur på natten, vilket innebär att vakenhet tenderar att vara mest fruktbart under dagen och sömn är den säkraste aktiviteten under natten. Därför påverkar förändringar i ljus och mörker kroppen att resa sig under dagen och bli trött på natten.
Det finns många olika zeitgebers, och deras relativa inflytande på en individ vid varje given tidpunkt beror på ett antal faktorer, inklusive närvaron och driften av andra typer av zeitgebers. Till exempel Jürgen Aschoff att individer kan kompensera för frånvaron av vissa zeitgebers som naturligt ljus genom att ta hand om sociala zeitgebers istället. Specifikt skilde sig individer placerade i totalt mörker under fyra dagar inte på en mängd olika mått, inklusive kroppstemperatur och olika psykomotoriska uppgifter som tidsuppskattning och fingerknackning, från individer placerade i en artificiell ljus-mörk miljö när båda grupperna fick samma strikt tidsschema. Forskare drog slutsatsen att sociala zeitgebers, som måltidstider och interaktioner med andra människor, kan få med sig biologiska rytmer på sätt som liknar de för andra vanliga zeitgebers som ljus.
Psykologiska effekter av förändringar
Eftersom den interna klockan ställer in sig själv med zeitgebers, kan förlusten eller störningen av en individs vanliga zeitgebers vara mycket desorienterande. När en individ upplever betydande förändringar i zeitgebers, som att vara oregelbundet schemalagd för nattskiftet, kan dessa förändringar ha en mängd negativa effekter. Ett exempel på detta fenomen är jetlag , där resor till en annan tidszon orsakar desynkronisering i sömn-vakna cykler, aptit och känslor. Sådana zeitgeber-störningar kan också leda till minskad kognitiv prestation, negativt humör och i vissa fall episoder av psykisk ohälsa.
Kognitiv förmåga
Forskare har visat att den 24-timmars dygnsklockan också påverkar kognitiva prestationer i en mängd olika paradigm, inklusive seriesökning , verbala resonemang, arbetsminnesuppgifter , undertryckande av felaktiga svar och manuell skicklighet. Prestanda för dessa uppgifter varierar under en dag, där varje typ av uppgift har en unik daglig rytm. Till exempel tenderar den bästa tiden att utföra en arbetsminnesuppgift att vara middagstid, medan det omedelbara minnet är bäst på morgonen och enkel bearbetning helst på kvällen. Dessutom kan individuella skillnader mellan deltagarna ha en effekt på dagliga rytmer i prestation. Studier har funnit att barn utför mentala matematikövningar mest framgångsrikt på morgonen, men unga vuxnas prestationer toppar på kvällen. Denna variation i utförandet av olika uppgifter kan tillskrivas ett antal faktorer, inklusive relativ arbetsminnesbelastning, förändring i strategi, hemisfärisk dominans, förmåga att undertrycka fel svar, ålder, träningsnivå och morgon-kväll, varav många fluktuerar. enligt tid på dygnet. Baserat på dessa fynd drar forskarna slutsatsen att faktorer som stör dygnsrytmer också kan påverka kognitiva prestationer.
Humörstörningar
Störningar hos zeitgebers kan ha en negativ inverkan på känslor och humör samt kognitiv funktion. Störningen av biologiska rytmer av zeitgebers är teoretiserad för att öka risken för vissa former av psykopatologi . Det finns starka bevis för att individer med depression upplever oregelbundna biologiska rytmer, inklusive störda sömn-vakna cykler, temperatur och kortisolrytmer . Dessa fynd stöder teorin som först föreslogs av Ehlers, Frank och Kupfer 1988 som säger att stressiga livshändelser kan leda till depressiva episoder genom att störa sociala och biologiska rytmer, vilket leder till negativa symtom som sömnstörningar som kan utlösa depression hos utsatta individer. Nyligen arbete har också visat att interventioner som ljusterapi , sömnbrist och vissa farmakologiska antidepressiva medel kan vara effektiva vid behandling av depression genom att omordna dessa rytmer till deras naturliga tillstånd. Sådana ingrepp påverkar en individs humör, kroppstemperatur, kortisolnivåer och melatoninproduktion , som alla verkar vara oregelbundna hos deprimerade individer.
Sociala zeitgebers och humörstörningar
Vissa forskare har föreslagit att de störningar i biologiska rytmer som finns hos deprimerade individer faktiskt kan vara resultatet av tidigare störningar i sociala interaktioner, som fungerar som ledtrådar för dessa rytmer. Denna möjlighet kan hjälpa till att förklara sambandet mellan stressande livshändelser och utvecklingen av humörstörningar. Till exempel behöver nygifta eller sammanboende par ofta anpassa sig till varandras sömnrytmer när de börjar dela samma säng för första gången. Denna anpassning kan vara svår och kan leda till störningar i sömnkvalitet och kvantitet, och eventuellt öka risken för depression som ett resultat. Forskare har försökt utforska vilken effekt livshändelser som stör sociala rytmer kan ha på depressiva symtom på ett antal sätt. Ett antal studier har tittat på om förlusten av en make, en signifikant negativ livshändelse som ofta förknippas med ökade depressiva symtom, kan leda till ökad depression via störda sociala rytmer. Förutom sorg kan sörjande makar också hantera förändringar i många sociala tidsåldrar. Till exempel kan sörjande makar plötsligt ställas inför förändringar i måltidstider, ansvar för ytterligare sysslor, sociala förväntningar eller helt enkelt verkligheten att leva dag till dag utan sin vanliga samtalspartner. Sammantaget indikerar resultat från studier på sörjande makar att när sorg är förknippat med förändringar i sociala rytmer, kommer depressiva symtom sannolikt att öka; Men om sörjande individer kan upprätthålla sociala rytmer efter sin makes död, är ökad depression mindre sannolikt. Dessa fynd tyder på att social rytmstabilitet kanske inte är helt beroende av livshändelser, utan snarare har vissa egenskaper också, eftersom vissa individer kan vara mer benägna att upprätthålla sociala rytmer än andra efter inträffandet av en betydande livshändelse.
Nyligen genomförda studier har också funnit ett samband mellan störningar av sociala rytmer och utlösandet av maniska episoder vid bipolär sjukdom . Det har visat sig vara svårt att skilja mellan zeitgeber-störningar som leder till depression och de som leder till maniska episoder. Men vid både unipolär och bipolär depression har begreppet social zeitgebers som potentiella riskfaktorer påverkat utvecklingen av interventioner för att hantera denna risk. För bipolär sjukdom interpersonell och social rytmterapi (IPSRT) tänkt att reglera och normalisera en individs sociala rytmer, inklusive måltidstider, personliga relationer, träning och sociala krav. Genom att reglera sociala rytmer hoppas terapeuter att i sin tur normalisera individers biologiska rytmer. Studier har inte funnit mycket bevis för att IPSRT förbättrar humöret, men individer som genomgår IPSRT upplever längre perioder mellan bipolära episoder, vilket indikerar att normaliserande sociala rytmer kan ha en förebyggande effekt.
Säsongsbunden affektiv störning
Säsongsbunden affektiv störning kan uppstå som ett resultat av brister i zeitgebers (som ljus) under vintermånaderna som stimulerar belöningsaktiveringssystemet, vilket resulterar i ett deprimerat humör. Vissa studier har pekat på hormonet melatonin, som regleras av dygnsrytmer, som en möjlig mekanism. Eftersom dygnsklockor synkroniserar mänskliga sömn-vakna cykler så att de sammanfaller med perioder på dygnet under vilka belöningspotentialen är högst – det vill säga under dagtid – och nyare studier har fastställt att dagliga rytmer i belöningsaktivering hos människor också moduleras av dygnsklockor , kan yttre påverkan på dessa rytmer påverka en individs humör.