陽明大學腦科學研究所博士後研究員 賴俊廷
時間生物學
還記得在當大學生的時候,教授最不喜歡上的上課時段,就是第一、二節(早上八點到十點)和下午第五、六節課(下午一點半到三點半),因為早上學生起不來(教室很空曠),下午學生睡一片(個個夢周公去了)。這也說明了時間與生活是息息相關,中醫也有類似的時間養生理論,歸納來說,就是現在的新興科學「時間生物學(Chronobiology)」,彷彿生物界存在一些規則和週期性的活動。2017年的諾貝爾生醫學獎,就是頒發給發現這個生物規律性的學者。這時候就有人會說:這我知道呀!不過就是白天活動、晚上睡覺而已嗎?很容易理解啊!這些有什麼重要性?
所以為何我們要談論這個議題呢?
睡與醒──生命的交響曲
回到主題:以睡眠角度出發來看看,生理時鐘是如何影響我們的?1970年代的科學家就發現大腦有個奇特的核區,稱為交叉上核 (suprachiasmatic nucleus, SCN)(註:核區,指同質性高的神經元集中的區域),它的位置就在視神經傳輸到大腦的正上方,很奇怪的是,它與視覺無關,如果這個核區被外力破壞了,動物還是看得見,但是清醒和睡眠的節奏就會消失,老鼠可能變成白天出來活動,人們變成晚上睡不著。後來科學家才知道,這個大腦區域是身體與外界環境同步的時鐘,而它坐落的位置處於視神經傳輸的上方,就是為了接收光線,所以「光線」就是身體與外界同步的線索。
白天太陽升起,光線充足,大腦跟著開啟了工作模式,體溫、壓力賀爾蒙、交感神經反應上升,身體會準備好各式衝刺的能量,人們神采奕奕,面對各種挑戰;反之,在晚上接收不到光線的情況下,身體就開始作好休息的準備。但人類歷史中自從有了電燈這些照明設備之後,許多人開始了反其道而行的生活。
逆時鐘的生活
為了因應生活需要,需要輪班的工作越來越多,如醫護人員。因為這樣的工作型態,被打亂了生理時鐘的人越來越多,有很多人更自詡為夜貓子,過著晚上活動、白天睡覺的生活。就目前的科學研究資料來看,逆時鐘的生活,身體必須要付出代價,各種疾病會提早來報到,包含心血管、癌症和代謝症候群,甚至大家可以想到的現代文明病都可能是逆時鐘生活所付出的代價。
很多人會問:如果我的工作就是要輪夜班,那該怎麼辦?那就想辦法營造「人工的生理時鐘」環境吧!首先,晚上工作時,盡量維持高亮度的照明,讓大腦以為現在是白天。在白天睡覺時,盡量不接觸光線,告訴身體現在是晚上,因每個人的體質不同,持續如此營造環境約一週後,身體就會跟上環境給的節律了。針對不能固定夜班的輪班工作者來說,最好是白班→小夜→大夜這樣的排班方式,因為目前已知身體的節律比較能接受加班(延長活動期),遠高於提早上工的。當然,最好還是配合太陽公公的生活方式,對生理時鐘的運作最適合!
參考文獻
- Hastings MH, Maywood ES and Brancaccio M. Generation of circadian rhythms in the suprachiasmatic nucleus. Nat Rev Neurosci. 2018;19:453-469.
- Myers BL and Badia P. Changes in circadian rhythms and sleep quality with aging: mechanisms and interventions. Neurosci Biobehav Rev. 1995;19:553-71.
- Arendt J. Shift work: coping with the biological clock. Occup Med (Lond). 2010;60:10-20.