Dlaczego upał sprawia, że jesteśmy śpiący

Temperatura wpływa na różne ludzkie zachowania, od jedzenia i poziomów aktywności po cykl snu i czuwania. Latem możemy mieć trudności ze snem i niechętnie wstawać z łóżka w chłodniejsze poranki.

Neurobiolodzy z Northwestern University sprawdzili mechanizmy odpowiedzialne za związek między temperaturą i pewnymi zachowaniami. Już wcześniej zidentyfikowano „termometr" mózgowy aktywny tylko w chłodne dni, a teraz zbadano podobny „termometr" dla wysokich temperatur.

- Zmiany temperatury mają silny wpływ na zachowanie zarówno ludzi, jak i zwierząt, i dają organizmowi czas na przystosowanie się do zmieniających się pór roku - mówi prof. Marco Gallio, neurobiolog w Weinberg College of Arts and Sciences. - Oddziaływanie temperatury na sen może być bardzo silne, ponieważ niektóre zwierzęta śpią przez cały sezon (np. hibernujące niedźwiedzie), jednak konkretne obwody w mózgu pośredniczące w interakcji między temperaturą i ośrodkami snu, pozostają w dużej mierze niezidentyfikowane - dodaje.

Odkryto receptory „ciepła absolutnego" w mózgach muszek owocowych, które reagują na temperatury powyżej około 77 stopni Fahrenheita (22 stopni Celsjusza) - ulubioną przez te owady temperaturę. Jak się okazuje, laboratoryjna muszka owocowa (Drosophila) skolonizowała prawie całą planetę, upodobniając pewne cechy swojego organizmu do organizmu ludzkiego. Nic dziwnego, że ich ulubiona temperatura odpowiada również temperaturze wielu ludzi.

Jak odkryto, neurony mózgowe odbierające informacje o cieple są częścią szerszego systemu regulującego sen. Kiedy obwód ciepła, który przebiega równolegle do obwodu zimnego, jest aktywny, komórki docelowe sprzyjające snowi w południe, pozostają dłużej aktywne. Skutkuje to wydłużeniem snu w ciągu dnia, kiedy jest najcieplej.

Różne obwody dla temperatur gorących i zimnych są zasadne, ponieważ „gorące i niskie temperatury mogą mieć zupełnie inny wpływ na fizjologię i zachowanie". To oddzielenie może również odzwierciedlać procesy ewolucyjne oparte na cyklach ciepła i zimna Ziemi. Przykładowo, być może ośrodki mózgowe odpowiedzialne za sen mogą być bezpośrednio kierowane u ludzi przez określony obwód sensoryczny.

Teraz uczeni chcą przyjrzeć się długoterminowemu wpływowi temperatury na zachowanie i fizjologię, aby ocenić wpływ globalnego ocieplenia i oszacować, jak przystosowalne gatunki będą się zmieniały.

- Ludzie mogą decydować się na popołudniową drzemkę w upalny dzień, a w niektórych częściach świata stanowi to normę kulturową - nie wiadomo jednak, czy to wybór, czy „zaprogramowanie". W przypadku muszek nie jest to oczywiście kwestia kulturowa, więc być może odpowiada za to bardzo silny mechanizm biologiczny, który jest pomijany u ludzi - wskazuje prof. Gallio.