--- tags: 通識_大腦的功能 --- # 2017 諾貝爾生醫獎 生物時鐘 :::info 機械系 109級 學號：E14052110 姓名：劉宇舜 寫作日期：20/04/21 ::: ### 請詳述 2017 生理學諾貝爾獎得主之重要的研究貢獻。 這三位科學家藉由突變果蠅的基因來研究果蠅的生理時鐘，他們發現了有三種果蠅的突變體的生理時鐘異常，分別是變快、變慢與失去日夜節律三種，在1970年代，基因定序的技術已經成熟，所以他們使用基因定序的方式幫這三種果蠅突變體的基因定序，之後尋找交集，找到了一個基因命名為 period，而且這個基因生成的蛋白質，在細胞內的濃度會隨著早晚呈現周期性的變化。 在他們的研究中，生理時鐘是在分子層級運作的一套系統，他們發現有三個基因與生理時鐘的運作有關係，分別是最一開始找到的 period(PER)、研究失去日夜節律的果蠅發現的 timeless(TIM) 與研究負回饋路徑發現的 doubletime(DBT)。 簡單來說，他們的運作方式是這樣的： 基因period與timeless，生成蛋白質PER與TIM，經過一段時間的累積，PER與TIM結合進去細胞核抑制PER與TIM的生成。 基因doubletime這個基因會穩定的生成蛋白質DBT，這個蛋白質的作用是分解 PER。 一開始 period 在還沒被抑制的時候生成PER的速率比DBT分解的還快，所以PER會累積，過了一段時間的延遲之後， PER與TIM結合來抑制 period 生成速率，這時候生成PER的速率比DBT分解的還慢，導致 PER與TIM的結合體也被分解，這時候 period 又可以回到高產量的表現，這就是一個週期為24小時的 feedback system。 目前發現與生理時鐘相關的基因越來越多，環環相扣，讓我們的生理時鐘十分穩定。 ### 請列舉至少 3 個因生物時鐘改變而導致的異常生理現象或增加那些疾病的發生率，並詳述其理由。 - 可能增加罹患阿茲海默氏症的風險 華盛頓大學做了一項關於日夜節律失調的小鼠實驗，研究發現在相同的睡眠長度時，如果多次中斷或是無法獲得足夠深度的睡眠時，腦中的β類澱粉蛋白含量會上升，而這個物質正被懷疑是阿茲海默氏症的兇手。 - 注意力下降，腦霧 Brain Fog Working Memory 是注意力控制的核心，在 fMRI 的腦造影中顯示，如果睡眠異常會導致目標受到刺激時，額葉區域的腦波會變弱，因為腦部的活動力變弱，導致反應變慢，如果進一步惡化，可能會導致減少高層次的認知能力。 - 內分泌失調導致肥胖 我認為我自己是屬於「睡眠相位後移症候群」，每天可以睡滿八小時，也可以一覺到中午，這個我是親身經歷但是找不到文獻，我自己從去年開始有八成都是凌晨4點入睡，胖了10公斤之後，即使連續兩個星期每天只吃兩餐，午餐吃稀飯與晚餐吃沒有主菜的便當體重也下不來。十分難過！ ## 參考資料 [科學月刊 2017諾貝爾生醫獎——晝夜節律](http://scimonth.blogspot.com/2017/11/2017.html) [科學人雜誌 2017年11月號 2017諾貝爾獎、小小果蠅，揭秘生理時鐘運行、日變節律的共通原理](http://lib.wordpedia.com/) [科學人雜誌 2013年9月號 在睡眠中修剪記憶、剝奪睡眠也剝奪注意力](http://lib.wordpedia.com/) [CASE報科學 - 解密生理時鐘機制](https://case.ntu.edu.tw/blog/?p=29657) [【鄭淳予醫師專欄】生理時鐘是什麼？熬夜晚睡日夜顛倒，對身體真的不好嗎？](https://buzzorange.com/vidaorange/2018/05/24/biological-clock/) [Body clock disruptions occur years before memory loss in Alzheimer’s](https://medicalxpress.com/news/2018-01-body-clock-disruptions-years-memory.html?utm_source=tabs&utm_medium=link&utm_campaign=story-tabs)