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美科學家發現與進食相關的生物鐘

美國科學家近日研究發現，動物體內存在“食物相關”的生理時鐘，它可以取代以光為基礎的主時鐘 。這一發現有助于解釋動物怎樣調節生理節奏以避免餓死，并且表明，通過調節進食時間，人類能夠更好地應對時差和夜間工作 。相關論文發表在5月23日的《科學》（Science）雜志上 。
在動物大腦的視丘下部，有一組名為視交叉上核（SCN）的細胞，起著機體主生物鐘的作用 。SCN經由視覺系統接收日-夜循環的信號，并將信號傳遞給視丘下部的另一組名為背內側核（DMH）的細胞，DMH接著組織起眠-覺循環，以及活動、進食、荷爾蒙循環 。
論文高級作者、美國波士頓貝斯醫療中心（BIDMC）神經學系主席Clifford Saper說：“當食物容易獲得的時候，這一系統運轉得極其順利，光信號幫助動物建立了適應標準日-夜循環的生理節奏 。”然而，如果食物在正常的覺醒期間無法獲得，動物就需要能夠適應在常規睡眠期間獲得食物 。
為了生存下來，動物發展出了第二種“食物相關”的時鐘 。Saper說：“這一新的時鐘使動物能夠轉變它們睡眠和覺醒的時間表，以有最大化發現食物的機會 。”
在實驗中，研究人員使用滅活了生物鐘關鍵基因（BMAL1）的小鼠為實驗對象，然后將這一基因置入病毒載體，達到了一次只在大腦中一個地點恢復生物鐘功能的目的 。通過這種按部就班的分析，研究人員揭示了與進食有關的生物鐘 。
Saper說：“我們發現，在饑餓循環后喂食能開啟生物鐘，所以它有效地越過了SCN，并將所有的生理節奏‘劫持’到了一個新的時區，與食物獲取相一致 。”
【美科學家發現與進食相關的生物鐘】Saper表示，這一發現有望在旅行者和倒班工作者身上得到應用 。比如，旅行者可以通過改變進食時間，使自己的進食時鐘開始運轉，從而能更快地調整時差 。他說：“完全禁食16個小時足以開啟這一新的時鐘 。所以，在飛機上不吃任何食物，著陸后盡快進食，將能夠幫助你調節時差，并能避免一些不舒服的時差反應 。”