生物钟什么意思(生物钟指什么生肖)

现在很多人都有睡眠问题，如入睡困难、失眠，导致白天困倦、精神状态差。我之前也是一个重度患者，晚上很难入睡，白天精神状态很差，后来了解睡眠和生物钟的相关知识后，睡眠问题有了较大的改善，让我感受到睡个好觉和良好的精神状态的感觉真棒。最近几天又重新学习关于生物钟和睡眠的相关文献书籍资料，并把一些主要知识点整理出来，一方面为了整理和巩固所学到的知识，另一方面可以分享出去，与同样感兴趣的朋友互相交流，共同进步。

文章的主要内容：

生物钟是什么?生物钟维持自身周期性变化的生理机制是怎样的？人体生物钟的相位如何会被调整的？维持清醒和睡眠状态的一些神经环路。睡眠的功能是什么？解决睡眠障碍的一些建议。

引发睡眠问题的原因有很多，但对于大多数人来说，主要是由于自身的生物钟混乱引起了睡眠障碍问题。因为现在人们很多常见的习惯都是会扰乱人体生物钟的，如睡前玩手机、睡前环境光线明亮、深夜吃东西等。

而当前很多人对生物钟不够了解，更不要说重视了，其实生物钟真的需要我们100分的重视。因为生物钟调控着人体方方面面的基础生命活动，睡眠调控只是其中的一部分，还有免疫、消化、情绪等等，与代谢综合征、癌症、肥胖、糖尿病等也息息相关，生物钟对我们的影响是基础性的。

生物钟是什么？

我们知道，物种、生物性状是生物演化的结果。一般情况下，有利于生物生存繁衍的性状，就会逐渐积累留存，反之减少消失。由于地球的自转，生存环境中的光线、温度等以及捕食行为等都存在着周期性的变化。生物钟就是从环境的24小时周期变化中演化而来，生物钟的周期也约为24小时。其主要功能是在不同的时间，对生物体进行不同生理调整，进而提高效率，增加生物的生存繁衍概率。

已经有大量的实验证明，几乎所有的生物都存在生物钟机制，包括单细胞生物。而我们几乎所有的器官组织和细胞也同样具有生物钟机制，以让人体各个器官组织有规律的运行。

人的生物钟机制可分为中枢时钟和外周时钟，中枢时钟是大脑中一个叫视交叉上核的大脑核团，它可以调控外周时钟，使其与中枢时钟同步；另一方面，它接受来自视网膜的光信息，可以调节自身时钟与外界环境同步。外周时钟是各个器官和组织的生物钟机制，其让器官组织每天有规律地运作，同时接收来自中枢时钟的调控与中枢同步。这样人体的各个器官组织就能与外界时间同步，有规律地高效运作。

生物钟维持自身周期性变化的生理机制是怎样的？

这个机制设计的因素很多，比较复杂。但大概的机制是这样的，在细胞分子层次上，a物质能促进b物质的合成，随着b物质的浓度升高，b会抑制a物质的效能，使得b物质浓度降低。这些反馈调节所形成的一个变化周期就是生物钟的周期。

上图是哺乳动物生物钟的分子机制模型，一个包括转录调控和转录后调控的转录翻译多反馈环路。这个多反馈环路中的核心部分，BMAL1 和 CLOCK 蛋白形成异二聚体，结合在启动子上游含有 E-box 的 DNA 区域，激活下游基因的转录，其中包括 Per、Cry、Rev-erb、Dbp 和其他的钟控基因(Ccg)。Per 和 Cry 基因的蛋白产物 PER 和 CRY 会形成复合物，回到细胞核抑制BMAL1/CLOCK 复合物的激活功能。PER 和 CRY 蛋白的降解受到酪蛋白激酶和 E3 连接酶(B-TRCP，FBXL21 和 FBXL3)的调控。这个多反馈环路中的稳定环路中，Bmal1 基因受到孤核受体 REV-ERB 的负调节和 ROR 的正调节。其中，编码 ROR 的基因 Ror 的表达被 DBP 激活。

人体生物钟的相位如何会被调整？

光是调整生物钟时间与外界时间同步最重要的因素，没有之一。以光为调准生物钟时间的标的，在人类没发明电灯之前，绝对是一个非常好的机制，日出而作，日落而息，完全可以与外界时间同步。但是现在灯光会使的生物钟的调准机制不正确，基于这个判断，现在越来越多的人生物钟紊乱就不奇怪了。

光是如何调节生物钟相位的？

中枢时钟视交叉上核（SCN）与视网膜中的内在感光视网膜节细胞（ipRGC）之间有神经连接，当光刺激ipRGC后，ipRGC神经元轴突末梢会向SCN神经元释放谷氨酸，SCN神经元中的谷氨酸受体被激活，钙离子进入神经元，活化激酶并将转录因子CREB磷酸化，磷酸化的CREB与Per1和Per2基因的启动子结合并激活其转录。PER蛋白浓度变化是生物钟周期的核心因素，就这样光通过影响PER蛋白的浓度来调节生物钟相位。

也就是，当深夜还暴露在明亮的光线下时，生物钟还是按原来的判断，认为还没到晚上，于是会推迟对睡眠的调节，会推迟让我们产生困意，使得我们不容易入睡。所以睡前不宜玩手机，这样会推迟我们入睡。

色温，绝对黑体加以不同温度所产生不同的颜色

同时，内在感光视网膜节细胞（ipRGC）对蓝光最为敏感。含蓝光较多的光可以提高我们的觉醒程度、专注力等，适合工作场所；而昏暗的环境让人降低警觉、让人昏昏欲睡等，适合睡前环境。在我们现实生活中，日光的色温约为5000k，生活中灯光的色温范围是3000K-7000K不等，高色温的光适合工作学习的场景，低色温的光适合温馨放松的场景。选择正确的光，将在潜行默化中大大地提升我们的生活质量。

另外，饮食这个因素可以影响消化系统等一些外周时钟，夜宵不利于生物钟的整体规律运作。

维持清醒和睡眠状态的神经环路

维持清醒和睡眠状态的一些神经环路

睡眠它不是凭空而产生的，它必然存在生理变化的前提，目前已经发现多条神经环路控制清醒和睡眠。

在清醒的时候，如上图（中）所示，外背侧被盖核和背根神经节细胞核（LDT和PPT）中的胆碱能神经元、蓝斑核（LC）中的去甲肾上腺素神经元、腹侧导管周灰质（vPAG）中的多巴胺能神经元、中缝核中的5-羟色胺能神经元和结节乳头核（TMN）中的组胺能神经元都是活跃的。这些神经元会将刺激传到丘脑和通过基底前脑（BF）胆碱能神经元直接或间接的将刺激传给大脑皮层；同时他们还抑制与睡眠相关的下丘脑内外侧和内侧前视区域（VLPO和MPOA）中的GABA能神经元。还有，下丘脑的下丘脑分泌素（Hcrt）神经元同样活跃，向许多神经元发送兴奋性输出，包括觉醒通路中的胆碱能和单胺能神经元。

在非快速眼动睡眠（NREM）的时候，下丘脑内外侧和内侧前视区域（VLPO和MPOA）中的GABA能神经元会抑制前面说到的3个清醒时活跃的脑区LDT/PPT、LC/raphe/vPAG/TMN、Hcrt。在快速眼动睡眠阶段（REM），除了胆碱能神经元是活跃的，其余神经元的活动状态与NREM相似。

而生物钟通过直接或间接调控这些睡眠和觉醒的环路来调控睡眠觉醒。

值得一说的是，人的睡眠是周期性的，一般每个周期是1.5小时左右，成年人的合理睡眠一般是5个周期，也就是7.5小时左右。在每个周期结束时醒来会比较清醒，如果想要元气满满地起床，睡眠时间最好是约为周期的倍数，也就是6或7.5个小时左右。而梦一般发生快速眼动睡眠阶段（REM），也就是在周期的结束和开始的时候，所以有时我们被梦惊醒的时候，感觉特别的精神。

睡眠的功能

在《2019年觉醒睡眠研究:突破与展望》文中认为睡眠的功能主要有以下两方面：1、维持稳态，主要包括清楚觉醒期产生的代谢废物、细胞内外环境及形态复原、能耗减少及修复氧化应激的损伤。 2、处理信息的功能。觉醒期大脑获得大量信息，特别是记忆信息，可进行记忆信息的删除、巩固、转移及整合。

解决睡眠障碍问题的一些建议。

想了解更多的权威建议可以看《中国成人失眠诊断与治疗指南2017版》，这里从指南中列举一些个人觉得实用可行的建议。1、睡前3-4小时内应避免剧烈运动。2、睡前不宜暴饮暴食或进食不宜消化的食物。3、有睡意才上床睡觉。4、卧床半小时后不能入睡，应起床做些简单的活动，等有睡意再睡觉。5、有睡眠障碍，日间小睡时间不宜超过30分钟。

总结

睡眠是生物钟调控的一部分，规律作息，维持生物钟稳定是核心。这不单让睡眠更加自然而然，让白天又一个更佳的精神状态；同时，身体各器官组织按照生物钟规律高效运作，让身体更健康轻松，减少患病几率。按人的生理规律去生活，会让我们更轻松惬意，让我们更喜欢。

参考资料

《神经生物学原理》 骆利群

知乎-生物的昼夜节律 吴思涵

[1]岳敏,杨禹,郭改丽,秦曦明. 哺乳动物生物钟的遗传和表观遗传研究进展 [J]. 遗传. 2017(12)

[2] 逄文强,张建法. 环境光对哺乳动物昼夜节律和大脑功能的影响[J]. 生物物理学报 2010(11)

[3]胡志安, 罗芬兰. 2019年觉醒睡眠研究:突破与展望. 第三军医大学学报, 2020, 42(4): 319-325.

[4]张鹏,李雁鹏,吴惠涓,赵忠新.中国成人失眠诊断与治疗指南(2017版)[J].中华神经科杂志,2018,51(05):324-335.