Wat zijn circadiane ritmes?
Circadiane ritmes zijn cyclische en aanhoudende patronen van gedrag, fysieke veranderingen en mentale kenmerken die het meeste leven op aarde vertoont, van de kleinste bacterie tot de grootste sequoia. Deze ritmes volgen grofweg 24-uursperioden en weerspiegelen de hoeveelheid tijd die de aarde nodig heeft om een rotatie te voltooien. De studie van circadiane ritmes en de interne klokken die de meeste wezens lijken te hebben staat bekend als chronobiologie. Onderzoekers bestuderen ze om meer te leren over het leven op aarde en hoe verschillende aandoeningen, zoals slaapstoornissen, kunnen worden behandeld.
Verschillende kenmerken onderscheiden deze ritmes. De eerste is dat de veranderingen zullen worden behouden door dramatische veranderingen in omgevingsomstandigheden. Een dier in het donker heeft bijvoorbeeld nog steeds perioden van verhoogde en verminderde activiteit die overeenkomen met een cyclus van 24 uur. Herhaalde invoer van externe stimuli kan ook de interne klok resetten, zoals iedereen die van tijdzone is veranderd waarschijnlijk op de hoogte is. Bovendien lijken temperatuurschommelingen geen invloed te hebben op circadiane ritmes.
De term werd bedacht door Franz Halberg, een onderzoeker aan de Universiteit van Minnesota. Halberg was gefascineerd door de cyclische gedragspatronen die konden worden waargenomen in dingen zoals planten, die in de loop van een dag langzaam bewegen om te profiteren van veranderende lichtomstandigheden. Het woord is afgeleid van de Latijnse woorden circa , wat 'rond' betekent, en sterft voor 'dag'. De studie van deze patronen verbindt een aantal disciplines, waaronder chemie, algemene biologie, genetica, fysiologie en zelfs psychologie. Halberg wordt algemeen beschouwd als de vader van de chronobiologie, hoewel sinds de jaren 1700 circadiane ritmes worden waargenomen en beschreven.
Mensen zijn meestal het meest geïnteresseerd in deze patronen in termen van hoe ze de slaap beïnvloeden. Wanneer mensen slaapstoornissen zoals slapeloosheid ervaren, kunnen deze problemen soms worden gekoppeld aan een verstoring van hun interne klokken die mogelijk kunnen worden opgelost. Het verklaart ook waarom mensen periodes van meer alertheid ervaren op bepaalde momenten van de dag en wanneer mensen zich slaperig of hongerig voelen.
Een duidelijke genetische link met circadiane ritmes is vastgesteld door onderzoekers, die suggereren dat deze zeer basale patronen waarschijnlijk bijna net zo lang op aarde bestaan als levende organismen. Primitieve bacteriën vertonen bijvoorbeeld circadiane patronen. Dieren met hersenen hebben ook duidelijk een interne biologische klok.