Innere Uhr: Nicht nur Dunkelheit macht müde
Im menschlichen Körper ticken gleich mehrere Uhren. Einzelne Organe wie Leber, Lunge oder Niere haben ihren individuellen Tagesrhythmus. Werden sie aus dem Organismus entfernt und künstlich am Leben gehalten, finden die Organe ihren eigenen Takt.
Synchronisiert werden die einzelnen Uhren bei Mensch und Tier allerdings von zentraler Stelle. Bislang gingen Forscher davon aus, dass eine spezialisierte Gehirnregion im so genannten Hypothalamus je nach Tageszeit bestimmte Gene ein- oder ausschaltet. Informationen über Tag und Nacht bekommt die Schaltzentrale dabei direkt von der Netzhaut.
Doch offensichtlich existiert noch ein zentraler Zeitgeber. Wie ein US-Forscherteam in der Online-Ausgabe des Fachmagazins "Science" berichtet, setzt sich der körpereigene Rhythmus aus unterschiedlichen Komponenten zusammen. Neben dem durch Tageslicht gesteuerten Takt spielt dabei ein zweiter, durch weitere Sinneseindrücke dominierter Zyklus eine Rolle. Dieser wird von einem anderen Protein gesteuert als die Uhr im Hypothalamus.
Um diese Abhängigkeit genauer zu untersuchen, schaltete die Forschergruppe um Carol Dudley von der University of Texas bei Mäusen das dafür verantwortliche Gen aus. Dabei zeigte sich, dass die Nager zwar weiterhin einem 24-Stunden-Rhythmus folgten, aber große Probleme hatten, sich beispielsweise auf ein verändertes Nahrungsmittelangebot einzustellen.
Normalerweise fressen Mäuse nachts während ihrer aktiven Perioden. Wird das Futter knapp, stellen sie dagegen ihren Tagesablauf um und nehmen auch tagsüber zu genau definierten Zeiten Nahrung auf. Den genetisch veränderten Mäusen gelang dies allerdings nur schwer. Trotz des Hungers hielten sie sich strikt an den vom Hypothalamus vorgegebenen Tag-Nacht-Rhythmus, nahmen stark ab, wurden krank.
Dudley und ihr Team vermuten, dass auch andere, in der Dämmerung aktiv werdende Tierarten wie Moskitos, Rehe oder Füchse in ähnlicher Weise von einem zweiten Taktgeber abhängig sind. Auch beim Menschen könnten gewisse Eigenschaften - etwa die Müdigkeit am Mittag - auf diese Weise reguliert werden. Vielleicht, so die Forscher, haben sich Kulturen, die den Wert eines nachmittäglichen Schläfchens zu schätzen wissen, einfach am besten auf den Takt der inneren Uhr eingestellt.
Alexander Stirn
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