Ученые построили модель, которая призвана объяснить явление, давно известное часто летающим авиапассажирам: синдром смены часового пояса (так называемый «джетлаг») проходит тяжелее при путешествии с запада на восток.
В мозге человека, точнее в его гипоталамусе, есть группа нейронов, ответственная за работу биологических часов организма, периодическую активацию и отдых в соответствии со сменой дня и ночи (циркадный ритм). Называется она супрахиазматическим, или надперекрестным, ядром, так как расположена непосредственно над местом, где пересекаются зрительные нервы. Нейроны этого ядра активизируются с периодом около 24 часов и управляют активацией других систем организма. Связь с нейронами сетчатки глаза помогает синхронизировать их работу со сменой дня и ночи и сделать ночь временем покоя, а день – активности.
Но при пересечении нескольких часовых поясов работа этих нейронов теряет свою синхронность со сменой дня и ночи, что приводит к чувству усталости, бессоннице, головной боли, потере аппетита – обычным симптомам джетлага. Чтобы восстановить нормальный ритм работы, нейронам требуется несколько дней.
Физик Мишель Жирван (Michelle Girvan) со своими коллегами из Университета Мэриленда разработала математическую модель, объясняющую особенности этого синдрома, в частности то, что при путешествии на восток он проявляется сильнее. Модель имитирует хронометраж клеток организма, учитывая такие факторы, как чувствительность к свету, продолжительность светлого времени суток и разница между показаниями внутренних часов и реальным временем. Авторы полагают, что более сильный синдром смены часовых поясов при перелетах в восточном направлении объясняется тем, что естественный период активности клеток надперекрестного ядра чуть больше 24 часов. Поэтому человеку легче во время путешествия на запад, когда его день удлиняется, чем при путешествии на восток, когда он укорачивается.
От направления перелета зависит и время, необходимое для преодоления его последствий. Как считают авторы, при полете на запад через девять часовых поясов, синхронизация нейронов со сменой дня и ночи полностью восстановится за восемь дней. Тогда как при аналогичном полете на восток на это потребуется 13 дней или даже больше.
Работа напечатана в журнале Chaos.
