概日リズム
サーカディアンリズムとは、約24時間ごとに繰り返されるリズムのことです。植物や動物にはこのようなサイクルが組み込まれており、適切な時間に花を咲かせたり、適切な時間に眠ったりすることができます。circadian」という言葉は、ラテン語のcirca、"around"とdiem or dies、"day"から来ていて、"約1日"という意味です。日周リズム、潮汐リズム、週周リズム、季節リズム、年周リズムなどの生物学的な計時リズムの研究は、クロノバイオロジーと呼ばれています。
概日リズムは、環境からの時間信号がなくても、約24時間の周期で時間を保つように「内蔵」されています。真っ暗闇の中で飼育されている場合、植物や動物は約24時間という内蔵された周期で行動を続けています。また、昼間の明るさや昼夜の長さなどの時間信号によっても、リズムは影響を受け、再設定されます。定期的に自然な光と闇のサイクルにリズムを再設定することが重要です。あらゆる年齢の成人の人間は、平均24時間11分の概日リズムを持っています。
人間や他の動物の概日リズムは、「体内時計」や「体内時計」とも呼ばれ、摂食、睡眠、体温、ホルモン分泌など、多くの身体機能を調節しています。
ヒトや他の哺乳類の主要な体内時計は、脳の視床下部にある細胞群の一対の細胞である視床上核(または核)(SCN)に位置しています。SCNが破壊されると、規則的な睡眠/覚醒リズムが完全に失われます。SCNは目を通して光に関する情報を受け取り、夜にメラトニンというホルモンを放出するように松果体に指示します。
人によっては、早すぎる睡眠(高度睡眠相症候群、ASPS)、遅すぎる睡眠(遅発性睡眠相症候群、DSPS)、または昼と夜の間に何度も寝てしまう(不規則睡眠覚醒障害)などの原因となる概日リズム睡眠障害を持つ人もいます。目の見える人の最悪の概日リズム睡眠障害は、非24時間睡眠覚醒障害(Non-24)です。光が全く見えない盲目の人もNon-24になることがありますが、これは重症度が低く、通常は治療が可能です。
質問と回答
Q: 概日リズムとは何ですか?
A: 概日リズムとは、約24時間ごとに繰り返される体内サイクルのことで、睡眠、摂食、体温、ホルモン生成など、多くの身体機能を調節しています。
Q: 「サーカディアン」という言葉はどこから来たのですか?
A: 「サーカディアン」という言葉は、ラテン語で「周り」を意味するcircaと、「日」を意味するdiemまたはdiesから来ており、文字通り「約一日」という意味です。
Q:生物学的な時間維持のリズムにはどのようなものがありますか?
A: 生物学的な時刻のリズムには、日周リズム、潮汐リズム、週周リズム、季節リズム、年周リズムがあります。これらのリズムの多くは1日に1回繰り返されるため、概日リズムと呼ばれています。
Q: 動物の時計はどのように動いているのですか?
A: 動物の時計には3つの主要な構成要素があります。時刻を刻む24時間周期の中央生化学振動子、時計を調整する中央振動子への入力経路、そして生物全体の生化学、生理学、行動を制御する出力経路です。
Q:概日リズムを制御する分子機構に関する発見で、2017年にノーベル生理学・医学賞を受賞したのは誰ですか?
A:ジェフリー・C・ホール、マイケル・ロスバッシュ、マイケル・W・ヤングの3名が、ショウジョウバエ(Drosophila)の概日リズムを制御する分子メカニズムの発見により、2017年にノーベル生理学・医学賞を受賞しました。
Q:概日リズムは、動物の何を制御しているのですか?
A:概日リズムは、動物の摂食、睡眠、体温、ホルモン分泌など、多くの身体機能を制御しています。
Q: 海洋生物はどのようにして卵の受精を外部で調整しているのでしょうか?
A:海洋動物が外部とどのように受精を調整しているかはほとんど分かっていませんが、体内時計(サーカディアンリズム)を用いた生理的な調整によって達成されているようです。