遠く離れた目的地を探索すると、さまざまな斬新な体験が得られますが、それに伴う時差ボケにより、不快な副作用が生じる可能性があります。異なるタイムゾーンに適応すると、疲労、睡眠の問題、さまざまな問題が発生し、新しい冒険の興奮が影を落とす可能性があります。
時差ぼけは、概日システム（体内時計）と周囲の環境との違いによって引き起こされます。今世紀の変わり目頃、科学者たちは、人間の体内にはさまざまな方法で調整された複数の体内時計があり、これらの時計が互いに同期していない場合、時差ぼけのような症状が発生する可能性があることに気づき始めました。この状態はさまざまな方法で発生する可能性があり、加齢とともにますます一般的になります。
AIP Pressが出版した書籍『Chaos』では、ノースウェスタン大学とサンタフェ研究所の科学者チームが、加齢や時差ぼけなどの外乱の影響下での複数の体内時計間の相互作用を研究する理論モデルを開発した。
最新の研究では、概日時計が人体のほぼすべての細胞と組織に存在することが示されています。各時計は、独自の一連の合図に基づいて調整します。たとえば、脳の時計は太陽光に依存していますが、末梢器官は食事の時間に合わせて調整されます。
著者のHuang Yitong氏は、「明るい時間の短い間の温暖な気候や、脳が休もうとしているときに食べる夜間の食事など、矛盾する信号が体内時計を混乱させ、同期を失う可能性がある。」
現在、体のさまざまな内部時計がどのように相互作用するかについてはほとんどわかっていません。複数の時計を考慮することは複雑であるため、研究者は単純化されたモデルを使用する傾向があります。
「ほとんどの研究は、特定の時間の合図または単一の時計に焦点を当てています」とファン氏は言う。 「矛盾するタイミングキューの下での複数のクロックの同期についての私たちの理解には、重要なギャップが残っています。」
Huang 氏と同僚は、システム間のこの複雑な相互作用を説明する数学的フレームワークを開発するという、異なるアプローチを採用しました。彼らのモデルには、概日周期の自然なリズムを模倣する 2 つの結合された振動子グループがあります。各オシレーターは、独自の外部キューに基づいて調整しながら、他のオシレーターに影響を与えます。
このモデルを使用して、チームは、この結合されたシステムがどのように混乱するのか、何が影響を悪化させるのかを調査することができました。研究者らは、概日時計間の信号の弱まり、光に対する感度の低下など、加齢に伴う一般的な症状により、システムが外乱を受けやすくなり、回復が遅くなることを発見しました。
彼らはまた、時差ぼけや同様の混乱からの回復を早める新しい方法も発見した。彼らの研究結果によると、睡眠を改善する方法は胃を利用することです。
「新しいタイムゾーンで早朝に余分に食事をすると、時差ぼけを克服するのに役立ちます」とフアン氏は言う。 「食事の時間を継続的に変更したり、夕方に食事をしたりすることは、体内時計が不規則になる可能性があるため、お勧めできません。」
著者らは、方程式の反対側に注目し、体内時計の回復力を高める要因を特定する予定です。これらの発見は、そもそも時差ぼけを予防したり、老年期まで概日システムを健康に保つための推奨事項につながる可能性があります。