العلاقة بين النشاط الليلي واضطرابات ساعة الجسم البيولوجية

علوم

العادات الليلية السيئة تؤثر على إيقاع ساعة الجسم البيولوجية

24 أيلول 2023 19:41

يحاول العلماء فهم كيفية تأثير بعض العادات، مثل تصفح الهواتف في وقت متأخر من الليل إلى التغييرات الناجمة عن التوقيت الصيفي، على إيقاع ساعة الجسم الطبيعية، والآن، يلجأ فريق من الباحثين الدوليين إلى الرياضيات للعثور على الإجابات.

الدماغ والساعة البيولوجية للجسم

ينصب تركيزهم على إيقاعات الساعة البيولوجية للجسم، وهي دورات مدتها 24 ساعة تعمل عليها أجهزة الجسم، وتحدد فترات اليقظة والراحة، ومركز هذا الإيقاع هو مجموعة من الخلايا العصبية في الدماغ تسمى النواة فوق التصالبية SCN أو "الساعة الرئيسية"، وتلعب هذه المجموعة دوراً أساسياً في تنسيق إيقاعات الجسم الداخلية الأخرى، ومع ذلك، لا يزال الكثير عن شبكة الاتصالات القوية هذه لغزاً محيراً.

تأثير النشاط الليلي على الساعة البيولوجية للجسم

تقول مؤلفة الدراسة "ستيفاني آبو"، طالبة الدكتوراه في قسم الرياضيات التطبيقية بجامعة واترلو في كندا، في بيان جامعي: "يشهد المجتمع الحالي زيادة سريعة في الطلب على العمل خارج ساعات النهار التقليدية، وهذا يعطل بشكل كبير كيفية تعرضنا للضوء، وكذلك العادات الأخرى مثل أنماط الأكل والنوم".

إن الاضطرابات طويلة المدى في إيقاعات الساعة البيولوجية لدينا لها آثار صحية ضارة، بما في ذلك مخاطر الإصابة بمرض السكري، وفقدان الذاكرة، واضطرابات أخرى مختلفة.

العلاقة بين النشاط الليلي واضطرابات ساعة الجسم البيولوجية باستخدام الرياضيات

ولكشف تعقيدات شبكة SCN، لجأ الباحثون إلى تقنيات النمذجة الرياضية والمعادلات التفاضلية، حيث نظروا إلى SCN من منظور مجهري، متصورين أنها نظام واسع يتكون من عدد لا يحصى من الخلايا العصبية، وكان أحد الجوانب الرئيسية لأبحاثهم هو فك رموز اقترانات النظام، وهي الروابط أو المسارات بين هذه الخلايا العصبية التي تسمح لها بالمزامنة والحفاظ على إيقاع مشترك.

تأثير اضطرابات الساعة البيولوجية للجسم على الخلايا العصبية

وكشفت النتائج التي توصلوا إليها أن الانقطاعات المستمرة لإيقاعات الساعة البيولوجية لجسمنا يمكن أن تؤدي إلى إضعاف هذا الإيقاع المشترك، أي أن إشارات الاتصال بين الخلايا العصبية في النواة فوق التصالبية تضعف.


ومع ذلك، كانت هناك بعض الاكتشافات المدهشة، حيث أشارت آبو إلى أن "الاضطراب البسيط بما فيه الكفاية يمكن أن يجعل الروابط بين الخلايا العصبية أقوى".

وأشارت آبو أيضاً إلى أن "النماذج الرياضية تسمح لك بالتلاعب بأنظمة الجسم بطريقة لا يمكن تحقيقها بسهولة أو بشكل أخلاقي في الجسم أو في عينة من خلايا الجسم، وهذا يسمح لنا بإجراء البحوث وتطوير فرضيات جيدة بتكلفة أقل". 

المصدر: مجلة SIAM