本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。
我最初于2007年2月28日发表于此。
这是一个关于两种思维方式的故事——一种是科学的,一种不是——两者都关注同一个想法,但对此采取了非常不同的做法。有趣的是,两者都在同一天到达了我的电子邮件收件箱,但这篇文章不得不等到我起床并且感觉好一点才发布。
首先,简单介绍一下背景
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事。
生物节律振荡非常稳定,即能够抵抗来自环境的扰动和随机噪声。Ricardo Azevedo 在他的两部分文章这里和这里中描述了一种解释这种稳定性的模型,其他人也使用了其他方法。
生物钟只能通过非常有限的一组环境线索来重置。对于每种线索,都有一条专门的、进化形成的途径,通过该途径,这种线索可以重置生物钟。光就是这样一种线索——我们最了解的一种,可以深入到每个分子层面。温度是另一种(在温血动物中,生物钟暴露在恒定的体温下,但取出放在培养皿中,它确实会与温度周期同步)。在某些动物中,嗅觉线索(气味)会影响生物钟。有计划的进食和运动也可以重置生物钟。在每种情况下,我们都大致了解大脑的哪个部分负责向生物钟传递信息,以及通过哪些神经递质或激素传递信息。
长期以来,人们认为人类对社交线索特别敏感,但这个结论可能是错误的,因为当时人们认为非常微弱的光线无法改变人类的生物钟,因此受试者和工作人员之间的许多交流发生在昏暗的光线下。我们现在知道,昏暗的光线会重置人类的生物钟。
生物钟调节数千种身体功能的时序,睡眠只是其中之一。大多数由生物钟定时的功能本身无法反馈到生物钟。在由生物钟定时释放的激素中,褪黑激素是唯一可以相移和同步节律的激素,而在某些生物中,性类固醇也可能对周期和相位产生较慢的长期影响。
那么,睡眠行为可以重置生物钟吗?
这个问题提得不错,因为理论上没有什么反对这种观点的。睡眠和生物钟研究人员过去曾提出过这个问题,并且作为科学家,他们以几种不同的方式对其进行了测试。每次答案都是一样的:不,睡眠时间不能影响生物钟的运作。在不寻常的时间入睡和醒来不会重置生物钟。小睡不会重置生物钟。
这在时间生物学中现在是一个众所周知的事实,并且在这里和这里报告的研究的实验设计中得到了创造性的应用。他们提出的问题是生物节律时间是否会影响竞技游泳运动员的运动能力。
但是,他们如何消除所有其他潜在的混杂因素,例如,醒来到现在的时间、上次用餐到现在的时间等等?不可能控制所有这些其他因素。因此,他们反其道而行之,他们确保每个混杂因素都存在于每天的每个时间和每次游泳测试中。他们通过利用小睡不会重置生物钟的知识来做到这一点。所有游泳运动员都被要求睡一个小时,醒两个小时,一遍又一遍,持续很长时间(约 55 小时)。他们在每次清醒时都游了 200 米。
他们的发现是,一天中的时间有很大影响——高达 5 秒(记住,百分之五秒的差距就可能决定是获得奥运金牌还是与奖牌无缘!)。下午的时间比上午的时间好。凌晨 2 点到早上 8 点之间的时间糟透了!晚上 11 点的时间最好。
同样重要的是,这项研究的发现与之前的研究结果非常相似,而之前的研究完全没有试图控制混杂因素。这表明,尽管教练们有自己的看法,但与生物节律时间的影响相比,所有其他因素对游泳表现的影响很小或没有影响。
总之,这是一项很好的科学研究,它利用了重复小睡不会重置生物钟的知识。
现在,来说第二个故事。
想象一下这样一个故事:一个人早上醒来,突然有了一个绝妙的主意——如果有什么东西可以稍微重置生物钟,也许像按摩这样的东西,在洲际航班上做一系列按摩可能会潜在地击败时差!
现在,一个具有科学思维的人会打开谷歌,在两到五分钟的搜索中,发现那些实际上可以重置生物钟的少数线索。没有按摩。回到绘图板。这个想法行不通。结束了。又是一个早餐前就被抛弃的众多绝妙想法之一。
但是,如果你没有科学的思维方式,而是掠夺性的商业思维方式呢?那又会怎样?那么,当然,你接下来的问题将不是你的想法是否有效,而是如何将你的想法变成美元。因此,你建立一个网站,给它起一个朗朗上口的名字,叫时差护照,并出售一份 PDF 文件,向外行人解释如何以 19.95 美元的价格摆脱时差。但这并没有用。
但是,听起来很科学只能带来一些潜在客户。如何吸引更多的人,赚更多的钱呢?嗯,这很容易。在你的想法中加入更多的玄学。来点新时代的“身心玄学”加上一些东方“医学”怎么样?当然,为什么不呢?人们似乎会迷上这类东西。你只需要每隔两小时按压一些穴位,这将有助于重置你的生物钟(我想知道下丘脑视交叉上核中的分子转录因子如何响应按压你的鼻子?!)。哦,别忘了在这样做的时候说一些咒语(“即使我有这个时差,我仍然深深地、完全地接受自己,我选择现在和当我到达(你的目的地)时感觉良好。”),因为自我说服一定非常有效!哦,喝足够多的液体,因为脱水会阻止这种方法起作用!
坦率地说,通读这份 PDF 文件(作者免费提供给我,不知何故,他认为我会喜欢它!有时人们会怀疑,江湖骗子是否真的意识到他们的东西有多糟糕!还是因为他们巨大的自负?)。我不知道从哪里开始说起。里面没有任何东西有意义。这根本不是人体的工作方式。甚至差得很远。我们细胞中的分子根本不在乎我们说什么,想要什么,以及我们触摸皮肤的哪个部位。我无法欺骗我的身体说我上周感觉很好——我不得不服用抗生素。同样,念诵、穴位按摩和自我暗示都不会以任何方式改变你 SCN 中生物钟基因的转录速率或生物钟蛋白的降解速率。而这仅仅是 SCN。时差不是 SCN 生物钟重置的症状,而是我们所有器官中无数生物钟内部不同步的结果。喝水是没用的,抱歉。
还记得这篇文章的开头吗?调整生物钟有多么困难?它有多么稳定?这个事实对游泳研究有多么有用?只有人们的轻信才能与它的稳定性相提并论!
但是,当我浏览网站后,我意识到这不是天真的业余爱好者写的。这是臭名昭著的情绪释放技巧 (EFT) 的一个分支,它是思维场疗法 (TFT) 的一种变体。查看第一个链接,了解侧边栏中医疗玄学的名人录(当然从 Deepak Chopra 开始),并查看第二个链接,了解 Orac 对另一种与 EFT 相关的江湖骗术的精彩批判。那里有大量的玄学——太多了,不是我一个人——小小的我——可以独自揭穿的。所以,我们还是继续讨论时差这个话题吧。
如果有人向你推销一种治疗时差的方法,但这种方法没有以某种方式结合使用强光、褪黑激素片剂以及到达目的地后严格安排膳食和锻炼,请不要购买——它不会也不可能起作用。甚至没有任何生理学解释说明它如何起作用——它太新时代、太黏糊糊、太神秘了,甚至没有接近可检验假设的形式,因此不值得科学研究人员浪费任何时间在其上。去看点别的东西吧……关于缓解时差的正确信息可以在网上免费获得!