生物時鐘研究先驅亞秀夫主張依循自然規律可維持健康
本文刊載於 88/3/15 中國時報
鄧資新
慕 尼黑大學生物醫學博士
中 央研究院植物研究所博士後研究生
生物時鐘研究先驅亞秀夫主張依循自然規律可維持健康
本文刊載於 88/3/15 中國時報
鄧資新
慕 尼黑大學生物醫學博士
中 央研究院植物研究所博士後研究生
亞秀夫教授(Jurgen Aschoff, 1913-1998)為德籍生物時鐘研究的先驅(見載於自然期刊, Nature 396:418,1998)他與美籍教授皮騰卓伊(Colin Pittendrigh )同被譽為生物韻律(Biological rhythms)研究的創始者。
亞秀夫教授以自己作為研究對象,旋即發現人體體溫具有 24 小時週期性的差異,於是引起他的興趣,去探討隱藏在此背後的機制,經一連串長達數個世代,控制於固定條件下的動物實驗後,他確立這樣的韻律性是與生俱來的,無需受到 24 小時日週期的外在因子(如光照及溫度等)的影響才產生。
亞秀夫教授其一生有無數精湛的論述,僅援為人津津樂道的 幾個例子為證:
1. 他發現在鳥類及哺乳類中,於持續照光的條件下,光照的強度可以調節生物時鐘的頻率,可以預知地,日行性動物隨光照的強度增加而縮短其時鐘週期(或者是說時鐘將走的比較 快);而夜行性動物則有相反的表現,此現象即通稱為亞秀夫法則(Aschoff's rule)。
2. 生物的概日韻律(Circadian rhythm)之所以在自然的條件下與地球自轉同步(Synchronization)是因為內在的生物振盪器與可設定此振盪器的外在因子,統稱為時間賦予者(德文為 Zeitgeber )同步化的結果,亞秀夫教授提出的這個德文概念字,如今已在英文的研究報告中,直接被引用了。
3. 關於人類生理學方面的研究,亞秀夫教授與同事羅特格維佛(Rutger Wever)建造了一個專為人體試驗所打造的時間隔離地下室(Bunker),當中的研究,赫然發現人體中不同的概日韻律,如體溫變化及睡眠─清醒的週期在沒有時間暗示 下,可呈現完全不同的週期長度,此內在生物韻律間所顯現的不同步化(Internal desynchronization),即意味著一個生物體可能擁有不止一個生物時鐘來調控各項生理功能,其後,曾受業於亞秀夫教授的提爾隆納柏格教授(Till Roenneberg,筆者的恩師 ),將此理論予以發揚光大,發現甚至在一個細胞內就至少有兩個生物時鐘的存在(見載於Nature 362:362-364,1993 )。
這些發現亦引導我們對現今許多源於輪班工作、季節性憂 鬱、睡眠失調、老化及時差所造成種種社會醫學上所衍生的問題,有進一步的了解,並提供在藥物治療上,最佳用藥時機的參考基礎。