Innflytelse på den interne klokken Intensivt lys gjør deg trøtt

Etter hvert som intensiteten i sollyset øker, øker søvnmengden

For mange mennesker gjør mangel på lys i vintermånedene dem trette og impotente. Imidlertid blir enkelte insekter døsige når sollyset er spesielt intens. Det er det forskerne har oppdaget.

Effekter av forskjellige lysintensiteter på dag-nattrytmen

Helseeksperter anbefaler vanligvis å ta hensyn til tilstrekkelig lys, ellers får du raskt tretthet. I enkelte insekter, derimot, med økende intensitet av sollys øker søvnmengden, lunsjpause forlenger, og gjenopptakelsen av aktivitet skifter inn i kveld. Dette er funnet av forskere fra Tyskland og USA, som hadde undersøkt effektene av forskjellige lysintensiteter på dag og nattrytmen av fruktfluen Drosophila.

Folk har en tendens til å bli sliten når det er mørkt. Men enkelte insekter blir døsige når sollyset er spesielt intens. (Bilde: karandaev / fotolia.com)

Innvendig klokke er synkronisert

"Vi kunne vise at lyset av lav, middels og høy intensitet synkroniserer den interne klokken i flyets hjerne til 24-timersdagen på forskjellige, spesifikke veier", forklarte prof. Dr. Med. Charlotte Helfrich-Förster fra Julius-Maximilians-Universitetet Würzburg (JMU) i en kommunikasjon.

Sammen med sin tidligere doktorand dr. Matthias Schlichting, som nå forsker ved Laboratory of Nobel Laureate in Physiology 2017, Michael Rosbash, ved Brandeis University i Waltham, Massachusetts (USA), ledet studien.

Resultatene av laget ble publisert i dagens utgave av tidsskriftet "The Journal of Neuroscience".

Forsinket start på vanlige kveldsaktiviteter

Eksperimentene viser at høyintensitetslys påvirker betegnelsen på fruktfluer betydelig. Bemerkelsesverdig var spesielt en signifikant utvidet "siesta" av Drosophila med et gjennomsnitt på omtrent en time, men minst 30 minutter.

Dette ble ledsaget av en forsinket start på de vanlige kveldsaktivitetene, som vanligvis ble registrert av fluene med en forsinkelse på en til to timer.

Forskerne, som er ansvarlige for disse atferdsendringene på molekylivå, kunne også identifisere forskerne: spesielle fotoreceptorer utenfor netthinnen kjent som Hofbauer-Buchner-Äuglein eller HB eyelets.

Disse mikroskopiske "hjelpøynene" - hver av dem består av bare fire sensoriske celler - har kun vært kjent i 30 år. De ble oppdaget i 1989 av Würzburgbiologene Alois Hofbauer og Erich Buchner.

Høye nivåer av lys forsterker flygelens siesta

"Vi kunne for første gang vise at Hofbauer-Buchner-Äuglein reagerer på høye lysintensiteter og styrker flygelens siesta," sa Helfrich-Förster.

Veien de tar er multi-trinn: via spesifikke acetylkolinreceptorer, fungerer HB-øyelettene på en delmengde av klokneuronene, noe som øker kalsiumnivåene.

Som en konsekvens frigir nevronene i den bakre delen av fly-hjernen et spesielt neuropeptid - "pigment-dispergerende faktor" (PDF).

Der, PDF påvirker aktiviteten til andre klokke nevroner som regulerer siesta manifestasjon og kontrollere starten på kvelden aktivitet.

Ifølge forskerne er denne reaksjonen mot høyt lys forekomst i Drosophila meningsfullt.

"Dette er en viktig mekanisme for å unngå sterkt, potensielt skadelig lys under lunsjtid," sa nevrobiologen.

Endelig er høy lysintensitet ofte ledsaget av varme sommerdager sammen som kan være farlig for insekter i særdeleshet - på den ene siden, fordi de kan tørke opp raskt, og for det andre fordi de blir oppdaget i fullt dagslys enklere ved deres predatorer.

Sammenliknbare strukturer hos mennesker

For å utelukke muligheten for at ikke det intense lyset bestråling, men muligens varmeutvikling, er utløse utvidet ettermiddagslur, forskerne utføres for å kontrollere sine eksperimenter også spesielle, genmodifiserte fluer.

Deres interne klokke reagerer ikke lenger på temperaturendringer, men fluene viser fortsatt den forandrede virkemåten. Dette antyder at lysoppføringen er ansvarlig for den utvidede lur og aktiviteten på sen kveld.

Ifølge forfatterne viser resultatene av studien "overraskende paralleller med pattedyrsmekanismer".

Pattedyr også - og for øvrig mennesker - har spesielle fotoreseptorer oppfatte sterkt lys, og deres signaler direkte til den interne klokken i et spesielt område av midthjernen (hypotalamus) er avledet.

Om deres aktivering imidlertid i mennesker fører til en forlengelse av siestaen, er ikke kjent. Forskerne synes det er ganske mulig. (Ad)