कालजैविक विज्ञान

From LTRC

Biological rhythm

कालजैविक विज्ञान (Chronobiology) जीवविज्ञान (biology) की एक शाखा है जो जीवित जीवों में समय-निर्धारण प्रक्रियाओं (timing processes), जिनमें आवधिक (चक्रीय) घटनाएं शामिल हैं, का परीक्षण करती है, जैसे कि सौर- और चंद्रमा-संबंधी लय के प्रति उनका अनुकूलन।[1] इन चक्रों को जैविक लय (biological rhythms) के रूप में जाना जाता है। कालजैविक विज्ञान (Chronobiology) शब्द प्राचीन ग्रीक शब्द χρόνος (chrónos, जिसका अर्थ "समय" है) और biology (जीवविज्ञान) से आया है, जो जीवन के अध्ययन या विज्ञान से संबंधित है। संबंधित शब्दों 'क्रोनोमिक्स' (chronomics) और 'क्रोनोम' (chronome) का उपयोग कुछ मामलों में या तो कालजैविक घटनाओं में शामिल आणविक (molecular) तंत्र का वर्णन करने के लिए या कालजैविक विज्ञान के अधिक मात्रात्मक पहलुओं का वर्णन करने के लिए किया गया है, विशेष रूप से जहां जीवों के बीच चक्रों की तुलना की आवश्यकता होती है।

कालजैविक अध्ययनों में जीवों की जैविक लय (biological rhythm) से संबंधित तुलनात्मक शरीर रचना विज्ञान (comparative anatomy), शरीर विज्ञान (physiology), आनुवंशिकी (genetics), आणविक जीवविज्ञान (molecular biology) और व्यवहार (behavior) शामिल हैं लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं।[1] अन्य पहलुओं में उपजैविकी (epigenetics), विकास, प्रजनन, पारिस्थितिकी (ecology) और विकास (evolution) शामिल हैं।

विषय

कालजैविक विज्ञान जीवित जीवों में जैविक गतिविधि के समय और अवधि में होने वाले बदलावों का अध्ययन करता है जो कई आवश्यक जैविक प्रक्रियाओं के लिए होते हैं। ये जानवरों (खाना, सोना, मेटिंग, हाइबरनेटिंग, प्रवास, कोशिका पुनर्जनन, आदि), पौधों (पत्तियों की गति, प्रकाशसंश्लेषी प्रतिक्रियाएं, आदि), साथ ही कवक (fungi) और प्रोटोजोआ जैसे सूक्ष्मजीव जीवों में होते हैं। वे बैक्टीरिया में भी पाए गए हैं, विशेष रूप से सायनोबैक्टेरिया (नीले-हरे शैवाल) के बीच। कालजैविक विज्ञान में सबसे अच्छी तरह से अध्ययन किया जाने वाला लय दैनिक लय (circadian rhythm) है, जो इन सभी जीवों में शारीरिक प्रक्रियाओं द्वारा प्रदर्शित लगभग 24 घंटे का चक्र है। 'सर्केडियन' शब्द लैटिन भाषा के circa से आया है, जिसका अर्थ "लगभग" है और dies का अर्थ "दिन" है, जिसका अर्थ "लगभग एक दिन" है। दैनिक लय को दैनिक घड़ियों (circadian clocks) द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो जैव रासायनिक तंत्र हैं जो दिन के समय के आधार पर शारीरिक प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं।[2]

दैनिक लय गतिविधि चरण के समय सहित व्यवहार को नियंत्रित करती है। उनकी सहज सक्रिय अवस्था के आधार पर, जीवों को तीन श्रेणियों में से एक में वर्गीकृत किया जा सकता है:[3]

  • दिवाचरी (Diurnal), जो दिन के समय सक्रिय जीवों का वर्णन करता है
  • निशाचरी (Nocturnal), जो रात में सक्रिय जीवों का वर्णन करता है
  • संध्याचरी (Crepuscular), जो उन जानवरों का वर्णन करता है जो मुख्य रूप से सुबह और शाम के घंटों के दौरान सक्रिय होते हैं (उदा: घरेलू बिल्लियां,[4] सफेद पूंछ वाले हिरण, कुछ चमगादड़)

जबकि दैनिक लय अंतर्जात (endogenous) प्रक्रियाओं द्वारा उत्पन्न होती हैं, उन्हें अंतर्जात और बहिर्जात दोनों संकेतों द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। अन्य जैविक चक्रों को बहिर्जात संकेतों द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है, जैसे कि समुद्री जीवन में चंद्र लय (lunar rhythms) को चंद्र चक्र (lunar cycle) द्वारा निर्देशित किया जाना।[5]

कई अन्य महत्वपूर्ण चक्रों का भी अध्ययन किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

  • इन्फ्राडियन लय (Infradian rhythms), जो एक दिन से अधिक लंबे चक्र होते हैं। उदाहरणों में वार्षिक चक्र (circannual or annual cycles) शामिल हैं जो कई पौधों और जानवरों में प्रवास या प्रजनन चक्र को नियंत्रित करते हैं, या मानव मासिक धर्म चक्र (menstrual cycle)।[6]
  • अल्ट्राडियन लय (Ultradian rhythms), जो 24 घंटे से कम के चक्र होते हैं, जैसे 90-मिनट का आरईएम चक्र (REM cycle), 4-घंटे का नासा चक्र (nasal cycle), या वृद्धि हार्मोन (growth hormone) उत्पादन का 3-घंटे का चक्र।[7]
  • ज्वारीय लय (Tidal rhythms), जो आमतौर पर समुद्री जीवन में देखी जाती हैं, जो उच्च से निम्न ज्वार और वापस जाने तक लगभग 12.4 घंटे के संक्रमण का पालन करती हैं।[5]
  • चंद्र लय (Lunar rhythms), जो चंद्र मास (lunar month) (29.5 दिन) का पालन करती हैं। वे उदाहरण के लिए समुद्री जीवन के लिए प्रासंगिक हैं, क्योंकि ज्वार का स्तर चंद्र चक्र में मॉड्यूलेट होता है।[5]

प्रत्येक चक्र के भीतर, वह समय अवधि जिसके दौरान प्रक्रिया अधिक सक्रिय होती है, एक्रोफेज (acrophase) कहलाती है।[8] जब प्रक्रिया कम सक्रिय होती है, तो चक्र अपने बैथीफेज (bathyphase) या ट्रफ (trough) चरण में होता है। उच्चतम गतिविधि का विशेष क्षण 'शिखर' (peak) या 'अधिकतम' (maximum) है; सबसे निचला बिंदु 'नादिर' (nadir) है।

इतिहास

एक दैनिक चक्र पहली बार 18वीं शताब्दी में फ्रांसीसी वैज्ञानिक जीन-जैक्स डीॉर्टूस डी मैरान द्वारा पौधे के पत्तों की गति में देखा गया था।[9][10] 1751 में, स्वीडिश वनस्पति विज्ञानी (botanist) और प्रकृतिवादी (naturalist) कार्ल लीनियस (Carl von Linné) ने फूलों के पौधे की कुछ प्रजातियों का उपयोग करके पुष्प घड़ी (flower clock) डिजाइन की। चयनित प्रजातियों को एक गोलाकार पैटर्न में व्यवस्थित करके, उन्होंने एक ऐसी घड़ी डिजाइन की जो दिन के समय को उन फूलों द्वारा इंगित करती थी जो प्रत्येक दिए गए घंटे में खिले थे। उदाहरण के लिए, डेज़ी परिवार के सदस्यों के बीच, उन्होंने हॉक्स बार्ड पौधे का इस्तेमाल किया जो सुबह 6:30 बजे अपने फूल खोलता था और हॉकबिट जो सुबह 7 बजे तक अपने फूल नहीं खोलता था।[11]

कोल्ड स्प्रिंग हार्बर प्रयोगशाला में 1960 की संगोष्ठी ने कालजैविक विज्ञान के क्षेत्र के लिए आधार तैयार किया।[12]

यह भी 1960 में था जब पेट्रीसिया डीकौरसे ने कृन्तकों (rodents) में प्रकाश प्रतिक्रिया का अध्ययन करते हुए चरण प्रतिक्रिया वक्र (phase response curve) का आविष्कार किया, जो तब से इस क्षेत्र में उपयोग किए जाने वाले प्रमुख उपकरणों में से एक है।[13]

मिनेसोटा विश्वविद्यालय के फ्रांज हालबर्ग, जिन्होंने 'सर्केडियन' शब्द गढ़ा था, को व्यापक रूप से "अमेरिकी कालजैविक विज्ञान के पिता" माना जाता है। हालाँकि, यह कोलिन पिटेंड्रिज थे न कि हालबर्ग, जिन्हें 1970 के दशक में 'सोसाइटी फॉर रिसर्च इन बायोलॉजिकल रिदम्स' का नेतृत्व करने के लिए चुना गया था। हालबर्ग मानव और चिकित्सा मुद्दों पर अधिक जोर देना चाहते थे जबकि पिटेंड्रिज की पृष्ठभूमि विकास और पारिस्थितिकी में अधिक थी। पिटेंड्रिज के नेता होने के साथ, सोसाइटी के सदस्यों ने सभी प्रकार के जीवों, पौधों के साथ-साथ जानवरों पर बुनियादी शोध किया। हाल ही में चूहों, चूहों, मनुष्यों[14][15] और फ्लाइज़ (fruit flies) के अलावा किसी अन्य जीव पर ऐसे शोध के लिए धन प्राप्त करना मुश्किल हो गया है।

रेटिना गैंगलिया कोशिकाओं की भूमिका

एक दैनिक फोटोपिगमेंट के रूप में मेलानोप्सिन

2002 में, हट्टार और उनके सहयोगियों ने दिखाया कि मेलानोप्सिन (melanopsin) पुपिलरी प्रकाश रिफ्लेक्स (pupillary light reflex) और दैनिक प्रकाश-अंधेरे चक्रों के लिए जैविक घड़ी (biological clock) के सिंक्रनाइजेशन सहित विभिन्न प्रकार की फोटो प्रतिक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। उन्होंने ipRGCs में मेलानोप्सिन की भूमिका का भी वर्णन किया। एक चूहे के मेलानोप्सिन जीन, एक मेलानोप्सिन-विशिष्ट एंटीबॉडी और फ्लोरोसेंट इम्यूनोकैमिस्ट्री का उपयोग करते हुए, टीम ने निष्कर्ष निकाला कि मेलानोप्सिन कुछ RGCs में व्यक्त किया जाता है। एक बीटा-गैलेक्टोसिडेस परख का उपयोग करते हुए, उन्होंने पाया कि ये RGC एक्सॉन ऑप्टिक तंत्रिका (optic nerve) के साथ मिलकर आंखों से बाहर निकलते हैं और स्तनधारियों (mammals) में प्राथमिक दैनिक पेसमेकर, सुप्रियास्मेटिक न्यूक्लियस (suprachiasmatic nucleus - SCN) तक प्रोजेक्ट करते हैं। उन्होंने यह भी प्रदर्शित किया कि मेलानोप्सिन युक्त RGCs आंतरिक रूप से प्रकाश संवेदनशील थे। हट्टार ने निष्कर्ष निकाला कि मेलानोप्सिन RGCs के एक छोटे उपसमूह में फोटोपिगमेंट है जो इन कोशिकाओं की आंतरिक प्रकाश संवेदनशीलता में योगदान देता है और उनके गैर-छवि बनाने वाले कार्यों, जैसे कि फोटिक एंट्रेनमेंट और पुपिलरी प्रकाश रिफ्लेक्स में शामिल है।[16]

मेलानोप्सिन कोशिकाएं रॉड और शंकु से इनपुट रिले करती हैं

इस ज्ञान के साथ कि मेलानोप्सिन ipRGCs की प्रकाश संवेदनशीलता के लिए जिम्मेदार फोटोपिगमेंट था, हट्टार ने फोटोएंट्रेनमेंट (photoentrainment) में ipRGC की सटीक भूमिका का अध्ययन करने के लिए निकल पड़े। 2008 में, हट्टार और उनकी शोध टीम ने ipRGCs की कमी वाले म्यूटेंट (mutant) चूहों को बनाने के लिए माउस मेलानोप्सिन जीन लोसस में डिफ्थीरिया टॉक्सिन जीन प्रत्यारोपित किए। शोध टीम ने पाया कि जबकि म्यूटेंट को दृश्य लक्ष्यों की पहचान करने में थोड़ी कठिनाई हुई, वे प्रकाश-अंधेरे चक्रों के लिए एंट्रेन नहीं कर सके। इन परिणामों ने हट्टार और उनकी टीम को यह निष्कर्ष निकालने के लिए प्रेरित किया कि ipRGCs छवि-निर्माण दृष्टि को प्रभावित नहीं करते हैं, लेकिन फोटोएंट्रेनमेंट जैसे गैर-छवि बनाने वाले कार्यों को काफी हद तक प्रभावित करते हैं।[16]

विशिष्ट ipRGCs

आगे के शोध से पता चला है कि ipRGCs गैर-छवि बनाने वाले और छवि बनाने वाले दोनों कार्यों को नियंत्रित करने के लिए विभिन्न मस्तिष्क नाभिक (brain nuclei) के लिए प्रोजेक्ट करते हैं।[17] इन मस्तिष्क क्षेत्रों में SCN शामिल है, जहाँ दैनिक लय को फोटोएंट्रेन करने के लिए ipRGCs से इनपुट आवश्यक है, और ऑलिवरी प्रीटेक्टल न्यूक्लियस (OPN) शामिल है, जहाँ ipRGCs से इनपुट पुपिलरी प्रकाश रिफ्लेक्स को नियंत्रित करता है।[18] हट्टार और सहयोगियों ने शोध किया जिससे यह प्रदर्शित हुआ कि ipRGCs हाइपोथैलेमिक, थैलेमिक, स्ट्रैटल, ब्रेनस्टेम और लिम्बिक संरचनाओं के लिए प्रोजेक्ट करते हैं।[19] हालांकि ipRGCs को शुरू में एक समान आबादी के रूप में देखा गया था, आगे के शोध से पता चला कि विशिष्ट आकृति विज्ञान (morphology) और शरीर विज्ञान के साथ कई उपप्रकार (subtypes) हैं।[17] 2011 के बाद से, हट्टार की प्रयोगशाला[20] ने इन निष्कर्षों में योगदान दिया है और ipRGCs के उपप्रकारों को सफलतापूर्वक अलग किया है।[18]

ipRGCs की विविधता

हट्टार और सहयोगियों ने केंद्रीय लक्ष्यों की एक संख्या के लिए प्रोजेक्ट करने वाले कम से कम पांच ipRGC उपप्रकार हैं यह प्रकट करने के लिए ipRGCs को लेबल करने के लिए क्रे-आधारित रणनीतियों का उपयोग किया।[18] कृन्तकों में आज तक M1 से M5 तक ipRGCs के पांच वर्गों की विशेषता बताई गई है। ये वर्ग आकृति विज्ञान, डेंड्रिटिक स्थानीयकरण, मेलानोप्सिन सामग्री, इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल प्रोफाइल और अनुमानों में भिन्न हैं।[17]

M1 कोशिकाओं में विविधता

हट्टार और उनके सहयोगियों ने पाया कि, ipRGC के उपप्रकारों के बीच भी, ऐसे नामित सेट हो सकते हैं जो दैनिक व्यवहार बनाम पुपिलरी व्यवहार को अलग-अलग नियंत्रित करते हैं। M1 ipRGCs के साथ प्रयोगों में, उन्होंने पाया कि ट्रांसक्रिप्शन कारक Brn3b M1 ipRGCs द्वारा व्यक्त किया जाता है जो OPN को लक्षित करते हैं, लेकिन SCN को लक्षित करने वाले लोगों द्वारा नहीं। इस ज्ञान का उपयोग करते हुए, उन्होंने मेलानोप्सिन-क्रे चूहों को ऐसे चूहों के साथ पार करने के लिए एक प्रयोग तैयार किया जो Brn3b लोसस से एक विष को सशर्त रूप से व्यक्त करते थे। इससे वे केवल OPN प्रोजेक्टिंग M1 ipRGCs को चुनिंदा रूप से एब्लेट करने में सक्षम हुए, जिसके परिणामस्वरूप पुतली रिफ्लेक्स का नुकसान हुआ। हालाँकि, इससे दैनिक फोटो एंट्रेनमेंट खराब नहीं हुआ। इससे यह प्रदर्शित हुआ कि M1 ipRGC में आणविक रूप से भिन्न उप-जनसंख्याएं होती हैं जो विभिन्न मस्तिष्क क्षेत्रों को इनर्जी करती हैं और विशिष्ट प्रकाश-प्रेरित कार्यों को निष्पादित करती हैं।[18] अत्यधिक विशिष्ट ipRGC उपप्रकार में विभिन्न आणविक और कार्यात्मक गुणों से मिलकर बने 'लेबल वाली लाइन' का यह अलगाव इस क्षेत्र के लिए एक महत्वपूर्ण पहली बार था। इसने इस सीमा को भी रेखांकित किया कि किस हद तक आणविक हस्ताक्षरों का उपयोग RGC आबादी के बीच अंतर करने के लिए किया जा सकता है जो अन्यथा समान दिखाई देगी, जो बदले में दृश्य प्रसंस्करण में उनके विशिष्ट योगदान की आगे की जांच को सुविधाजनक बनाती है।[18]

प्रकाश के संपर्क में आने का मनोवैज्ञानिक प्रभाव

दैनिक जीव विज्ञान में पिछले अध्ययनों ने यह स्थापित किया है कि असामान्य घंटों के दौरान प्रकाश के संपर्क में आने से नींद की कमी (sleep deprivation) और दैनिक प्रणाली का व्यवधान होता है, जो मूड और संज्ञानात्मक कार्य (cognitive functioning) को प्रभावित करता है। हालांकि इस अप्रत्यक्ष संबंध की पुष्टि की गई थी, लेकिन यह जांचने के लिए ज्यादा काम नहीं किया गया था कि क्या अनियमित प्रकाश के संपर्क, विपथन मूड, संज्ञानात्मक कार्य, सामान्य नींद के पैटर्न और दैनिक दोलनों के बीच प्रत्यक्ष संबंध था। 2012 में प्रकाशित एक अध्ययन में, हट्टार प्रयोगशाला यह दिखाने में सक्षम थी कि विचलन प्रकाश चक्र सीधे अवसाद (depression)-जैसे लक्षणों को प्रेरित करते हैं और नींद और दैनिक दोलनों से स्वतंत्र, चूहों में बिगड़ा हुआ सीखने का कारण बनते हैं।[21]May 2025

मनोदशा पर प्रभाव

ipRGCs मस्तिष्क के उन क्षेत्रों के लिए प्रोजेक्ट करते हैं जो दैनिक लयबद्धता और नींद को विनियमित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं, विशेष रूप से SCN, सबपैरावेंट्रिकुलर न्यूक्लियस और वेंट्रोलेटरल प्रीऑप्टिक क्षेत्र। इसके अलावा, ipRGCs लिम्बिक सिस्टम में कई क्षेत्रों में जानकारी संचारित करते हैं, जो भावना और स्मृति से दृढ़ता से जुड़ा हुआ है। विचलन प्रकाश जोखिम और व्यवहार के बीच के संबंध की जांच करने के लिए, हट्टार और उनके सहयोगियों ने वैकल्पिक 3.5-घंटे के प्रकाश और अंधेरे अवधि (T7 चूहों) के संपर्क में आने वाले चूहों का अध्ययन किया और उनकी तुलना वैकल्पिक 12-घंटे के प्रकाश और अंधेरे अवधि (T24 चूहों) के संपर्क में आने वाले चूहों से की। T24 चक्र की तुलना में, T7 चूहों को कुल नींद की समान मात्रा मिली और SCN पेसमेकर के एक तत्व PER2 की उनकी दैनिक अभिव्यक्ति बाधित नहीं हुई थी। T7 चक्र के माध्यम से, चूहों को सभी दैनिक चरणों में प्रकाश के संपर्क में लाया गया था। रात में प्रस्तुत प्रकाश दालों से एपिग्‍डैला (amygdala), पार्श्व हैबुनेला (lateral habenula), और सबपैरावेंट्रिकुलर न्यूक्लियस में ट्रांसक्रिप्शन कारक c-Fos की अभिव्यक्ति होती है, जो मूड और अन्य संज्ञानात्मक कार्यों पर प्रकाश के संभावित प्रभाव को और अधिक इंगित करती है।[22]

T7 चक्र के अधीन चूहों ने अवसाद जैसे लक्षणों का प्रदर्शन किया, सुक्रोज के लिए कम प्राथमिकता (सुक्रोज एनहेडोनिया) का प्रदर्शन किया और बलपूर्वक तैरने के परीक्षण (FST) में अपने T24 समकक्षों की तुलना में अधिक गतिहीनता प्रदर्शित की। इसके अतिरिक्त, T7 चूहों ने सीरम कॉर्टिकोस्टेरॉन में लयबद्धता बनाए रखी, हालांकि T24 चूहों की तुलना में स्तर बढ़े हुए थे, एक ऐसा रुझान जो अवसाद से जुड़ा हुआ है। अवसादरोधी फ्लुओक्सेटीन (Fluoxetine) के पुराने प्रशासन ने T7 चूहों में कॉर्टिकोस्टेरॉन के स्तर को कम किया और उनके दैनिक लय को प्रभावित किए बिना अवसाद जैसे व्यवहार को कम किया।[21]

सीखने पर प्रभाव

हिप्पोकैम्पस लिम्बिक सिस्टम में एक संरचना है जो ipRGCs से अनुमान प्राप्त करती है। यह अल्पकालिक स्मृतियों के दीर्घकालिक स्मृतियों में समेकन के साथ-साथ स्थानिक अभिविन्यास और नेविगेशन के लिए आवश्यक है। अवसाद और बढ़े हुए सीरम कॉर्टिकोस्टेरॉन स्तर बिगड़ा हुआ हिप्पोकैम्पस सीखने से जुड़े हैं। हट्टार और उनकी टीम ने मॉरिस वाटर मजे (MWM) में T7 चूहों का विश्लेषण किया, जो एक स्थानिक सीखने का कार्य है जो एक चूहे को पानी के एक छोटे पूल में रखता है और पानी की रेखा के ठीक नीचे स्थित बचाव मंच के स्थान का पता लगाने और याद रखने की चूहे की क्षमता का परीक्षण करता है। T24 चूहों की तुलना में, T7 चूहों को बाद के परीक्षणों में मंच खोजने में अधिक समय लगा और उस क्वाड्रंट के लिए प्राथमिकता प्रदर्शित नहीं की जिसमें मंच था। इसके अलावा, T7 चूहों ने थिटा बर्स्ट स्टिमुलेशन (TBS) के अधीन होने पर बिगड़ा हुआ हिप्पोकैम्पस लॉन्ग-टर्म पोटेंशिएशन (LTP) का प्रदर्शन किया। मान्यता स्मृति भी प्रभावित हुई, जिसमें T7 चूहों ने उपन्यास वस्तु पहचान परीक्षण में उपन्यास वस्तुओं के लिए प्राथमिकता दिखाने में विफल रहे।[23]

ipRGCs की आवश्यकता

बिना (Opn4aDTA/aDTA चूहों) के चूहे एक विपथन प्रकाश चक्र के नकारात्मक प्रभावों के प्रति संवेदनशील नहीं हैं, जो यह दर्शाता है कि इन कोशिकाओं के माध्यम से प्रसारित प्रकाश की जानकारी मूड और सीखने और स्मृति जैसे संज्ञानात्मक कार्यों के नियमन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।[24]

अनुसंधान विकास

प्रकाश और मेलाटोनिन

हाल ही में, प्रकाश चिकित्सा (light therapy) और मेलाटोनिन प्रशासन को पशु और मानव दैनिक लय को रीसेट करने के साधन के रूप में अल्फ्रेड जे. लेवी (OHSU), जोसेफिन एरेन्ड्ट (सरे विश्वविद्यालय, यूके) और अन्य शोधकर्ताओं द्वारा खोजा गया है। इसके अलावा, रात में कम स्तर के प्रकाश की उपस्थिति सभी उम्र के हम्सटरों के दैनिक पुन: एंट्रेनमेंट को 50% तक तेज कर देती है; माना जाता है कि यह चांदनी के अनुकरण से संबंधित है।[25]

20वीं सदी के उत्तरार्ध में, यूरोपीय लोगों जैसे जürgen एशोफ़ और कोलिन पिटेंड्रिज द्वारा महत्वपूर्ण योगदान और औपचारिकताएं बनाई गई हैं, जिन्होंने प्रकाश द्वारा दैनिक प्रणाली के एंट्रेनमेंट की घटना पर अलग लेकिन पूरक दृष्टिकोण अपनाया (क्रमशः पैरामीट्रिक, निरंतर, टॉनिक, क्रमिक बनाम गैर-पैरामीट्रिक, असतत, फेसिक, तात्कालिक[26])।

क्रोनotype (कालप्ररूप)

मनुष्यों में सुबह जल्दी उठने वाले (morning people) या देर रात तक जागने वाले (evening people) बनने की प्रवृत्ति हो सकती है; इन व्यवहारिक प्राथमिकताओं को chronotype (क्रोनotype) कहा जाता है, जिनके लिए विभिन्न मूल्यांकन प्रश्नावली और जैविक मार्कर सहसंबंध मौजूद हैं।[27]

भोजन का समय

भोजन-प्रोत्साहित (food-entrainable) एक जैविक घड़ी भी होती है, जो सुप्रियास्माटिक न्यूक्लियस तक सीमित नहीं है। इस घड़ी के स्थान को लेकर विवाद रहा है। हालांकि, चूहों पर काम करते हुए, फुलर (Fuller) और उनके साथियों ने निष्कर्ष निकाला कि भोजन-प्रोत्साहित घड़ी पृष्टमध्यीय hypothalamus (हाइपोटैलेमस) में स्थित प्रतीत होती है। सीमित भोजन के दौरान, यह गतिविधि के समय जैसे कार्यों का नियंत्रण अपने हाथ में ले लेती है, जिससे जानवर के सफलतापूर्वक भोजन संसाधन खोजने की संभावना बढ़ जाती है।[28]

इंटरनेट पर दैनिक (दैनिक चक्र संबंधी) पैटर्न

2018 में PLoS ONE में प्रकाशित एक अध्ययन से पता चला कि ट्विटर सामग्री पर मापे गए 73 साइकोमेट्रिक संकेतक कैसे एक दैनिक पैटर्न का पालन करते हैं। [29] क्रोनोबायोलॉजी इंटरनेशनल में 2021 में आया एक अनुवर्ती अध्ययन (followup study) यह दर्शाता है कि 2020 के यूके लॉकडाउन से इन पैटर्न में कोई बाधा नहीं आई थी।[30]

circadian rhythms (सर्कैडियन लय) के मॉड्यूलेटर

2021 में, वैज्ञानिकों ने Ck1 निषेचन के माध्यम से ऊतकों की सर्कैडियन लय के प्रकाश-प्रतिसंवेदी (light-responsive) और कई दिनों तक टिकने वाले मॉड्यूलेटर के विकास की सूचना दी। ऐसे मॉड्यूलेटर क्रोनोबायोलॉजी अनुसंधान और उन अंगों की मरम्मत के लिए उपयोगी हो सकते हैं जो "असमन्वित" (out of sync) हो गए हैं।[31][32]

तंत्रिका संबंधी विकार (Neurological disorders)

2021 में, वैज्ञानिकों ने पाया कि ऑटिज़्म स्पेक्ट्रम डिसऑर्डर (आत्मविमोह स्पेक्ट्रम विकार) से पीड़ित बच्चों में सोने-जागने के चक्र (sleep-wake cycle) में व्यवधान होने की संभावना अधिक होती है। इसके अतिरिक्त, यह भी पाया गया कि ऑटिज़्म से पीड़ित बच्चों में औसत व्यक्ति की तुलना में कॉर्टिसोल, मेलाटोनिन और सेरोटोनिन के असामान्य दैनिक हार्मोन चक्र होने की संभावना अधिक होती है।[33]

2017 के एक अध्ययन में पाया गया कि Attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) से पीड़ित लोगों की सर्कैडियन लय में अक्सर एक विलंबित निद्रा चरण (delayed sleep phase) होता है, जिसका अर्थ है कि वे औसत व्यक्ति की तुलना में देर से सोते हैं।[34] 2013 के एक पूर्व अध्ययन में 2017 के अध्ययन जैसे ही परिणाम मिले, लेकिन साथ ही Seasonal affective disorder (मौसमी अवसाद विकार), ADHD और नींद की समस्याओं के बीच एक सहसंबंध भी पाया गया।[35]

शारीरिक रोग और विकार

2015 में, gout (गठिया) के दौरों की आवृत्ति पर किए गए एक अध्ययन में पाया गया कि ये दिन के अन्य समय की तुलना में रात में और सुबह तड़के दोगुने से अधिक बार होते हैं।[36] osteoporosis (ऑस्टियोपोरोसिस / अस्थि-सुषिरता) पर किए गए 2021 के एक अध्ययन में पाया गया कि सर्कैडियन लय का विघटन (जैसे नाइट शिफ्ट में काम करना) उस हड्डी के पुनर्निर्माण (bone remodeling) को बाधित करके ऑस्टियोपोरोसिस का कारण बन सकता है जो आमतौर पर रात में होता है।[37]

अन्य क्षेत्र

क्रोनोबायोलॉजी जांच का एक अंतर-अनुशासनात्मक (interdisciplinary) क्षेत्र है। यह चिकित्सा और अनुसंधान के अन्य क्षेत्रों जैसे sleep medicine (निद्रा चिकित्सा), endocrinology (अंतःस्रावी विज्ञान), geriatrics (वृद्धावस्था चिकित्सा), sports medicine (खेल चिकित्सा), space medicine (अंतरिक्ष चिकित्सा), psychiatry (मनश्चिकित्सा) और photoperiodism (प्रदीप्तकालवादिता) के साथ अंतःक्रिया करता है।[38][39][40]

इन्हें भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 Patricia J. DeCoursey. (2003). "Chronobiology". Sinauer Associates Inc.. ISBN 978-0-87893-149-1.
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  5. ↑ 5.0 5.1 5.2 (2020-05-29). "The Still Dark Side of the Moon: Molecular Mechanisms of Lunar-Controlled Rhythms and Clocks". Journal of Molecular Biology. 432 (12) 3525–3546. doi:10.1016/j.jmb.2020.03.009.
  6. ↑ Olovnikov, Alexey. (2005-12-01). Lunasensor, Infradian Rhythms, Telomeres, and the Chronomere Program of Aging. Annals of the New York Academy of Sciences. 1057 (1) 112–132. doi:10.1196/annals.1356.006.
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अतिरिक्त पठन

40em

बाहरी कड़ियाँ

expanded

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के “Chronobiology” लेख का अनुवाद। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Chronobiology यह अनुवाद स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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