Современные исследования показали, что циркадные часы присутствуют почти в каждой клетке и ткани нашего организма. Каждый из них полагается на собственный набор сигналов для калибровки. Например, часы мозга зависят от солнечного света, а периферические органы калибруются во время еды. Прием пищи ночью, когда мозг собирается отдохнуть, сбивает с толку внутренние часы и вызывает десинхронизацию.
Пока мало что известно о том, как различные внутренние часы организма влияют друг на друга. Из-за дополнительной сложности учета нескольких часов ученые склонны использовать упрощенные модели. Большинство исследований в первую очередь сосредоточены на одном конкретном временном сигнале или отдельных часах.
Авторы нового исследования выбрали другой подход, создав математическую модель, учитывающую сложное взаимодействие между системами. Их модель включает две популяции связанных осцилляторов, которые имитируют естественные ритмы циркадных циклов. Каждый осциллятор влияет на другие, одновременно подстраиваясь под уникальные внешние сигналы.
С использованием модели команда смогла исследовать, как такая связанная система может быть нарушена и что усиливает этот эффект. Они обнаружили, что типичные симптомы старения, такие как ослабление сигналов между циркадными часами и снижение чувствительности к свету, приводят к более уязвимой системе, которая медленнее восстанавливается после нарушений.
Они также нашли новый метод, позволяющий ускорить восстановление после смены часовых поясов и подобных сбоев. Согласно результатам, путь к лучшему сну лежит через желудок. Плотный завтрак ранним утром в новом часовом поясе вместо полуночного перекуса может помочь преодолеть смену часовых поясов. Но постоянно менять график приема пищи или есть ночью не рекомендуется, так как это может привести к рассогласованию внутренних часов.
Авторы планируют выявить факторы, которые приводят к более устойчивым внутренним часам. Такие открытия могут помочь разработать рекомендации по предотвращению проблем смены часовых поясов и поддержанию здоровья циркадной системы на протяжении всей жизни.
