Kategórie
Psychologický slovník

Spánok REM

Spánok REM u dospelých ľudí zvyčajne zaberá 20-25 % celkového spánku a trvá približne 90-120 minút. Počas normálneho spánku ľudia zvyčajne zažívajú približne 4 alebo 5 období spánku REM; na začiatku noci sú pomerne krátke a ku koncu noci dlhšie. Je bežné, že sa človek na konci fázy REM na krátky čas prebudí. Relatívne množstvo spánku REM sa výrazne líši v závislosti od veku. Novorodenec strávi viac ako 80 % celkového času spánku vo fáze REM (pozri tiež Aktívny spánok). Počas REM je sumárna aktivita mozgových neurónov celkom podobná aktivite počas bdenia; z tohto dôvodu sa tento jav často nazýva paradoxný spánok. To znamená, že počas spánku REM nedochádza k dominancii mozgových vĺn.
Spánok REM sa fyziologicky líši od ostatných fáz spánku, ktoré sa súhrnne označujú ako spánok non-REM. Väčšina našich živo spomínaných snov sa vyskytuje počas spánku REM.

Polysomnografický záznam REM spánku. EEG zvýraznené červeným rámčekom. Pohyby očí zvýraznené červenou čiarou.

Z fyziologického hľadiska sú niektoré neuróny v mozgovom kmeni, známe ako bunky spánku REM (nachádzajúce sa v pontinnom tegmente), počas spánku REM mimoriadne aktívne a pravdepodobne sú zodpovedné za jeho výskyt. Uvoľňovanie určitých neurotransmiterov, monoamínov (noradrenalínu, serotonínu a histamínu), je počas REM úplne zastavené. To spôsobuje atóniu REM, stav, pri ktorom nie sú stimulované motorické neuróny, a teda sa svaly tela nehýbu. Nedostatok takejto atónie v REM spôsobuje poruchu správania v REM; osoby trpiace touto poruchou predvádzajú pohyby, ktoré sa vyskytujú v ich snoch.

Tepová frekvencia a frekvencia dýchania sú počas REM spánku nepravidelné, podobne ako počas bdenia. Telesná teplota nie je počas REM dobre regulovaná. Erekcia penisu (nočná penilná tumescencia alebo NPT) je uznávaným sprievodným javom spánku REM a používa sa na diagnostiku, aby sa určilo, či je mužská erektilná dysfunkcia organického alebo psychologického pôvodu. Počas REM je prítomné aj zväčšenie klitorisu so sprievodným vaginálnym prietokom krvi a transudáciou (t. j. lubrikáciou).

Pohyby očí spojené s REM sú generované jadrom pontu s projekciami do horného kolikulu a sú spojené s vlnami PGO (pons, geniculate, occipital).

Spánok REM môže nastať v priebehu približne 90 minút, ale u ľudí s nástupom spánku REM to môže byť len 15-25 minút. To sa považuje za príznak narkolepsie.

Teórie o funkciách spánku REM

Funkcia spánku REM nie je dostatočne objasnená; existuje niekoľko teórií.

Podľa jednej z teórií sa určité spomienky upevňujú počas spánku REM. Mnohé štúdie naznačujú, že spánok REM je dôležitý pre konsolidáciu procedurálnej a priestorovej pamäte. (Zdá sa, že pomalé vlny, ktoré sú súčasťou spánku mimo REM, sú dôležité pre deklaratívnu pamäť.) Nedávna štúdia ukázala, že umelé zosilnenie spánku REM zlepšuje zapamätané dvojice slov na druhý deň. Tucker a kol. preukázali, že denný spánok obsahujúci výlučne spánok non REM zlepšuje deklaratívnu pamäť, ale nie procedurálnu pamäť. U ľudí, ktorí nemajú spánok REM (z dôvodu poškodenia mozgu), však nie sú pamäťové funkcie merateľne ovplyvnené.

Mitchison a Crick navrhli, že funkciou spánku REM je na základe jeho prirodzenej spontánnej aktivity „odstrániť určité nežiaduce spôsoby interakcie v sieťach buniek v mozgovej kôre“, pričom tento proces charakterizovali ako „odnaučenie“. Výsledkom je, že tie spomienky, ktoré sú relevantné (ktorých základný neurónový substrát je dostatočne silný na to, aby vydržal takúto spontánnu, chaotickú aktiváciu), sa ďalej posilňujú, zatiaľ čo slabšie, prechodné, „hlukové“ pamäťové stopy sa rozpadajú.

Stimulácia vo vývoji CNS ako primárna funkcia

Podľa inej teórie, známej ako ontogenetická hypotéza spánku REM, je táto fáza spánku (u novorodencov známa aj ako aktívny spánok) pre vyvíjajúci sa mozog mimoriadne dôležitá, pravdepodobne preto, že poskytuje nervovú stimuláciu, ktorú novorodenci potrebujú na vytvorenie zrelých nervových spojení a na správny vývoj nervového systému. Štúdie skúmajúce účinky deprivácie aktívneho spánku ukázali, že deprivácia na začiatku života môže viesť k problémom so správaním, trvalému narušeniu spánku, zníženiu hmotnosti mozgu a má za následok abnormálne množstvo odumierania neurónových buniek. Spánok REM je nevyhnutný pre správny vývoj centrálnej nervovej sústavy. Túto teóriu podporuje aj skutočnosť, že množstvo spánku REM sa s vekom znižuje, ako aj údaje od iných živočíšnych druhov (pozri nižšie).

Iná teória predpokladá, že vypnutie monoamínov je potrebné na to, aby sa monoamínové receptory v mozgu mohli obnoviť a znovu získať plnú citlivosť. Ak sa totiž spánok REM opakovane preruší, človek si to pri najbližšej príležitosti „vynahradí“ dlhším spánkom REM. Akútna deprivácia spánku REM môže zlepšiť niektoré typy depresie a zdá sa, že depresia súvisí s nerovnováhou určitých neurotransmiterov. Väčšina antidepresív selektívne inhibuje REM spánok v dôsledku ich účinkov na monoamíny. Tento účinok sa však po dlhodobom užívaní znižuje.

Niektorí vedci tvrdia, že pretrvávanie takého zložitého mozgového procesu, akým je spánok REM, naznačuje, že plní dôležitú funkciu pre prežitie druhov cicavcov. Spĺňa dôležité fyziologické potreby nevyhnutné na prežitie do takej miery, že dlhodobá deprivácia spánku REM vedie u pokusných zvierat k smrti. U ľudí aj pokusných zvierat vedie strata REM spánku k viacerým behaviorálnym a fyziologickým abnormalitám. Strata spánku REM bola zaznamenaná počas rôznych prirodzených a experimentálnych infekcií. Prežívanie pokusných zvierat sa znižuje, keď je REM spánok počas infekcie úplne oslabený. To vedie k možnosti, že kvalita a kvantita spánku REM je vo všeobecnosti nevyhnutná pre normálnu fyziológiu organizmu.

Hypotézu o spánku REM predložil Frederic Snyder v roku 1966. Vychádza z pozorovania, že po spánku REM u viacerých cicavcov (potkana, ježka, králika a opice druhu rhesus) nasleduje krátke prebudenie. (U mačiek ani u ľudí k tomu nedochádza, hoci ľudia sa častejšie prebúdzajú zo spánku REM ako zo spánku mimo REM). Snyder predpokladal, že REM spánok zviera pravidelne aktivuje, aby prehľadalo prostredie a hľadalo prípadných predátorov. Táto hypotéza nevysvetľuje svalovú paralýzu pri spánku REM.

REM spánok sa vyskytuje u všetkých cicavcov a vtákov. Zdá sa, že množstvo spánku REM za noc u jednotlivých druhov úzko súvisí s vývojovým štádiom novorodencov. Napríklad ploskolebec, ktorého novorodenci sú úplne bezmocní a nevyvinutí, má viac ako sedem hodín spánku REM za noc [Ako odkazovať a odkazovať na zhrnutie alebo text].

Fenomén spánku REM a jeho spojenie so snívaním objavili Eugene Aserinsky a Nathaniel Kleitman s pomocou Williama C. Dementa, vtedajšieho študenta medicíny, v roku 1952 počas svojho pôsobenia na Chicagskej univerzite.

Spánok s rýchlymi pohybmi očí – Spánok bez rýchlych pohybov očí – Spánok s pomalými vlnami – Spánok s vlnami beta – Spánok s vlnami delta – Spánok s vlnami gama – Spánok s vlnami Theta

Syndróm rozšírenej spánkovej fázy – Automatické správanie – Porucha cirkadiánneho rytmu spánku – Syndróm oneskorenej spánkovej fázy – Dyssomnia – Hypersomnia – Insomnia – Narkolepsia – Nočný teror – Noktúria – Nočný myoklonus – Syndróm nepretržitého spánku a bdenia – Ondinova kliatba – Parasomnia – Spánková apnoe – Spánková deprivácia – Spánková choroba – Námesačnosť – Námesačnosť

Stavy vedomia -Snívanie – Obsah sna – Syndróm explodujúcej hlavy – Falošné prebudenie – Hypnagogia – Hypnický zášklb – Lucidný sen – Nočná mora – Nočná emisia – Spánková paralýza – Somnolencia –

Chronotyp – Liečba elektrospánku – Hypnotiká – Zdriemnutie – Jet lag – Uspávanie – Polyfázový spánok – Segmentovaný spánok – Siesta – Spánok a učenie – Spánkový dlh – Spánková zotrvačnosť – Nástup spánku – Liečba spánku – Cyklus bdenia – Chrápanie

Kategórie
Psychologický slovník

Placebo

Placebo efekt (latinsky placebo, „poteším“), známy aj ako nešpecifické účinky a efekt očakávania subjektu, je jav, keď sa pacientove príznaky môžu zmierniť inak neúčinnou liečbou, pretože jedinec očakáva alebo verí, že bude fungovať. Niektorí ľudia to považujú za pozoruhodný aspekt ľudskej fyziológie, iní to považujú za ilúziu vyplývajúcu zo spôsobu vykonávania lekárskych experimentov.

V opačnom prípade môže u pacienta, ktorý neverí v liečbu, dôjsť k zhoršeniu príznakov. Tento nocebo efekt (nocebo sa prekladá z latinčiny ako „ublížim“) možno merať rovnakým spôsobom ako placebo efekt, napr. keď členovia kontrolnej skupiny, ktorá dostáva inertnú látku, hlásia zhoršenie príznakov. Príjemcovia inertnej látky môžu zamýšľaný placebo efekt anulovať jednoducho negatívnym postojom k účinnosti predpísanej látky, čo často vedie k nocebo efektu, ktorý nie je spôsobený samotnou látkou, ale skôr mentalitou pacienta voči jeho schopnosti uzdraviť sa.

Placebo efekt je termín, ktorý lekárska veda používa na terapeutické a liečebné účinky inertných liekov a/alebo rituálnych či vieroučných liečebných manipulácií.
. Keď sa hovorí o liekoch, placebo je prípravok, ktorý je farmakologicky inertný, ale ktorý môže mať terapeutický účinok založený výlučne na sile sugescie. Môže sa podávať akýmkoľvek spôsobom, akým sa podávajú farmaceutické výrobky. Aktívne placebo je placebo, ktoré napodobňuje vedľajšie účinky skúmaného lieku, ale ktoré nemá terapeutický účinok. Sú dôležité pri skúšaní liekov, kde skúšaný liek vyvoláva vedľajšie účinky, ktoré by mohli slúžiť ako vodítko pre účastníkov, či boli v kontrolnej alebo experimentálnej skupine.

Takzvaný placebo efekt, niekedy označovaný ako nešpecifické účinky alebo účinky očakávania subjektu, nastáva vtedy, keď sa pacientove symptómy nejakým spôsobom zmenia (t. j. zmiernia alebo zhoršia) inak inertnou liečbou, pretože jedinec očakáva alebo verí, že bude fungovať. Niektorí ľudia to považujú za pozoruhodný aspekt ľudskej fyziológie, iní to považujú za ilúziu vyplývajúcu zo spôsobu vykonávania lekárskych experimentov.

K placebo efektu dochádza vtedy, keď pacient užije inertnú látku („cukrovú pilulku“) v spojení so sugesciou autority, že pilulka pomôže pri liečbe, a jeho stav sa zlepší. Tento účinok je známy už roky.

Slovo „placebo“ sa používa v mnohých trochu odlišných významoch; pozri nižšie.

Metodika podávania

Placebo sú veci ako cukrové pilulky, ktoré vyzerajú ako skutočná liečba, ale v skutočnosti nemajú žiadny fyzikálny účinok. Používajú sa na vytvorenie „slepých“ štúdií, v ktorých účastníci nevedia, či dostávajú aktívnu liečbu alebo nie, aby sa fyzikálne účinky mohli merať nezávisle od očakávaní účastníkov. Existujú rôzne účinky očakávaní a slepé pokusy ich všetky spoločne kontrolujú tým, že akékoľvek očakávania sú pre všetky prípady rovnaké. Placebo nie je jedinou možnou technikou na vytvorenie „slepoty“ (= nevedomosti o liečbe): ak chcete testovať účinnosť modlitby iných, stačí účastníkom nepovedať, kto sa za nich modlil a kto nie. Ak chcete otestovať účinok zmeny frekvencie žiariviek na bolesti hlavy, stačí v noci v neprítomnosti zamestnancov kancelárie vymeniť svietidlá (to je skutočný prípad).

S tým súvisí aj rozšírený názor, že existuje placebo efekt, keď viera v prítomnosť sľubnej liečby (aj keď ide v skutočnosti o inertné placebo) spôsobuje skutočný výsledok, napr. uzdravenie z choroby. Placebo ako technika „zaslepenia“ zostane dôležitá aj v prípade, že placebo efekt neexistuje, ale samozrejme je samo osebe zaujímavé zistiť, či placebo efekty existujú, aké sú bežné a aké sú veľké. Koniec koncov, ak liečia ľudí, potom ich pravdepodobne chceme na tento účel využívať.

Tvrdenia, že placebo efekt je veľký a rozšírený, pochádzajú prinajmenšom od Beechera (1955). Kienle a Kiene (1997) však urobili reanalýzu jeho uvádzanej práce a dospeli k záveru, že jeho tvrdenia nemajú oporu v dôkazoch. Beecher nesprávne interpretoval svoje údaje. Aj Beecherova metodika bola veľmi pochybná. Potom Hrobjartsson a Gotzsche (2001) urobili metaanalýzu alebo prehľad dôkazov a dospeli k záveru, že väčšina týchto tvrdení nemá oporu v doteraz publikovaných klinických štúdiách. Tento názor je v literatúre o placebe veľmi rozšírený. Hlavné body ich skeptickej argumentácie sú tieto:

Napriek tomu aj oni dospeli k záveru, že existuje skutočný placebo efekt v prípade bolesti (čo nie je prekvapujúce, keďže je čiastočne teoreticky pochopený: Wall, 1999); a v prípade niektorých ďalších kontinuálne hodnotených subjektívne hodnotených účinkov. Nedávno bola zaznamenaná experimentálna demonštrácia: Zubieta et al. (2005) „Endogenous Opiates and the Placebo Effect“ The journal of neuroscience vol.25 no.34 p.7754-7762

Zdá sa, že to ukazuje, že psychologická príčina (presvedčenie, že placebo liečba môže byť účinná pri znižovaní bolesti) spôsobuje uvoľňovanie opioidov v mozgu, ktoré potom pravdepodobne pôsobia analogicky ako externe podávaný morfín.

Nedávne a rozsiahlejšie preskúmanie celkového sporu je: Nimmo (2005) Placebo: M.: Placebo: skutočné, vymyslené alebo očakávané? A Critical Experimental Exploration Final year undergraduate Critical Review, Dept. of Psychology, University of Glasgow. Kópia vo formáte PDF.

Nedávne štúdie uverejnené v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences s využitím pokrokov v neurovede (PET skenovanie) ukázali, že placebo môže u ľudí preukázateľne znížiť bolesť. Výskumníci z Kolumbijskej a Michiganskej univerzity preukázali, že mozog dobrovoľníkov, ktorí verili, že to, čo užívajú, sú lieky proti bolesti, spontánne uvoľňoval opioidy alebo prirodzenú úľavu od bolesti. Podľa uvedenej správy ABC Úrad pre kontrolu potravín a liečiv tvrdí, že až 75 percent pacientov malo reakcie na cukrové tabletky. Poukázal na to, že všetky veľké klinické štúdie používajú placebo skupiny, pretože účinok je významný a dá sa očakávať.

Tento účinok je známy už roky. Všeobecne platí, že jedna tretina kontrolnej skupiny užívajúcej placebo vykazuje zlepšenie a Herbert Benson z Harvardu tvrdí, že placebo efekt prináša priaznivé klinické výsledky v 60 – 90 % ochorení vrátane angíny pektoris, bronchiálnej astmy, herpes simplex a dvanástnikových vredov.

Niektoré z týchto otázok poukazujú na zásadný problém:

Hoci sa placebo vo všeobecnosti charakterizuje ako farmakologicky inertné látky alebo prípravky, fiktívne liečby alebo neaktívne postupy, sú inertné, fiktívne, neúčinné alebo neaktívne len v tom zmysle, že nemajú žiaden známy vzťah príčiny a účinku so žiadnym z vopred určených biochemických, fyziologických, behaviorálnych, emocionálnych a/alebo kognitívnych výsledkov farmakologicky aktívnej a známej účinnej intervencie, ktorá by sa inak mohla použiť (pozri ďalej).

Placebo sú neúčinné alebo neúčinné liečebné prostriedky alebo prípravky; pacient však môže počas ich užívania pocítiť pozitívny alebo negatívny klinický účinok. Ak sa placebo podáva s cieľom napodobniť predtým podávaný liek, môže mať aj rovnaké vedľajšie účinky ako predchádzajúci autentický liek. Predpokladá sa, že väčšina týchto účinkov má psychologický charakter alebo je spôsobená inými nesúvisiacimi faktormi. Nie všetky placeba sú rovnako účinné. Placebo, ktoré zahŕňa požitie, injekciu alebo rez, je často účinnejšie ako neinvazívna technika. Placebo podávané autoritatívnymi osobami, ako sú všeobecní lekári a iní odborníci, môže byť tiež účinnejšie, ako keď tento psychologický efekt autority chýba.

Nie sú však inertné, fiktívne alebo neaktívne v akomkoľvek inom zmysle slova a môžu samy o sebe spôsobiť značnú zmenu v danom subjekte, v danom čase a za daných okolností. Podľa Shapira:

Otázka inertného a aktívneho placeba je vlastne akademická, pretože inaktívna látka neexistuje. Napríklad injekcie destilovanej vody môžu spôsobiť hemolýzu a intoxikáciu vodou. Požitie dvoch päťgramových [325 mg] kapsúl sacchari lactis [mliečneho cukru], QID [quater in die, „štyrikrát denne“], počas 30 rokov môže mať za následok zvýšenie hmotnosti o 30 kilogramov, takže aj cukor možno len ťažko považovať za neškodný, indiferentný alebo inertný.

Slovo placebo je latinský výraz pre „chcem sa páčiť“. Nachádza sa v latinskom texte v Biblii (Žalm 114, 1-9, verzia Vulgáty), odkiaľ sa dostalo do povedomia verejnosti prostredníctvom bohoslužby za zosnulých (podrobnosti nájdete v časti Placebo (pri pohrebe)).

Vždy, keď sa v lekárskom predpise požaduje placebo, môže to znamenať vyhlásenie predpisujúceho lekára: „Tento pacient prišiel za mnou s prosbou o liečbu, ktorá neexistuje alebo ktorú mu nemôžem alebo nechcem poskytnúť; poteším ho tým, že mu podám niečo neúčinné a budem tvrdiť, že je to účinné.“ Mohlo by to tiež naznačovať presvedčenie, že účinok bol spôsobený podvedomou túžbou pacienta vyhovieť lekárovi. Keďže placebo efekt je u pacienta, nie u lekára, môže to byť sebapodstatnejšie. Skoré používanie tohto termínu neuvádza, prečo bol zvolený.

Niekedy lekár, ktorý to robí, hovorí, že falošný liek je „Obecalp“, čo je „placebo“ napísané opačne. (a mnoho ďalších odkazov)

Horké prípravky proti bolesti a iné prvé placebo

Pôvodne bolo placebo látka, ktorú lekár v dobrom úmysle podával pacientovi a tvrdil mu, že je to silný liek (napr. liek proti bolesti), hoci v skutočnosti to nebolo nič iné ako cukrová pilulka. V Hooperovom lekárskom slovníku z roku 1811 sa preto uvádza, že placebo je „epiteton, ktorým sa označuje akýkoľvek liek prispôsobený viac na potešenie ako na prospech pacienta“. Následné zmiernenie symptómov pacienta sa pripisovalo viere pacienta v lekára, a teda jeho viere v liek. (Táto kategória, najmä pred prijatím prvého zákona o liekoch, môže splynúť s falošnými liekmi).

Moderná klinická aplikácia

Experimentátori zvyčajne používajú placebo v rámci klinického skúšania, v ktorom „testovacia skupina“ pacientov dostáva testovanú terapiu a „kontrolná skupina“ dostáva placebo. Potom sa dá zistiť, či výsledky „testovacej“ skupiny prevyšujú výsledky spôsobené placebo efektom. Ak áno, predpokladá sa, že terapia alebo tabletky podávané „testovacej skupine“ mali účinok.

Pôvod pojmu „placebo efekt“ (1920)

Pravdepodobne ako prvý hovoril o placebo efekte Graves (1920), keď hovoril o „placebo účinkoch liekov“, ktoré sa prejavujú v prípadoch, keď sa „zdá, že sa dosiahol skutočný psychoterapeutický účinok“.

V roku 1933 (Evans a Hoyle) (s použitím 90 subjektov) a v roku 1937 (Gold, Kwit a Otto) (s použitím 700 subjektov) každý z nich uverejnil štúdiu, ktorá porovnávala výsledky podávania aktívneho lieku a simulátora (ktorý obe výskumné skupiny nazvali placebo) v rámci tej istej štúdie. Ani v jednom z experimentov sa nepreukázal žiadny významný rozdiel medzi liečbou liekom a liečbou placebom; čo viedlo výskumníkov k záveru, že liek nemal žiadne špecifické účinky vo vzťahu k liečeným stavom.

V roku 1946 biostatista a fyziológ E. Morton Jellinek z Yaleovej univerzity ako prvý hovoril o „placebo reakcii“ alebo „placebo odpovedi“. Hovorí o „reakcii na placebo“ (s. 88), o tých, ktorí „reagovali na placebo“ (s. 88), o „reakcii na placebo“ (s. 89) a o „reakciách na placebo“ (s. 90). Z toho je zrejmé, že pre Jellinka boli pojmy „placebo reakcia“ a „placebo reakcia“ – alebo pojmy „placebo respondent“ a „placebo reaktor“ – totožné a zameniteľné.

Vo všeobecnej literatúre sa termín „placebo efekt“ bežne nesprávne pripisuje Henrymu K. Beecherovi v jeho článku The Powerful Placebo z roku 1955, kde však hovorí o placebo efekte len vtedy, keď ho dáva do kontrastu s účinkami liekov; inak vždy hovorí o „placebo reaktoroch“ a „placebo nereaktoroch“.

Beecher (1952), Beecher, Keats, Mosteller a Lasagna (1953), Beecher (1959) dôsledne hovoria o „placebo reaktoroch“ a „placebo nereaktoroch“; nikdy nehovoria o žiadnom „placebo efekte“. Beecher (1970) jednoducho hovorí o „placebo“.

Tieto účinky nie sú izolované a vzájomne sa vylučujúce a môžu si v rôznej miere pomáhať alebo si navzájom brániť. Aj Hyland (2003, s. 348) uvádza, že v prípadoch, keď „kontextové faktory prispievajú k silnej placebovej reakcii“, v dôsledku „zosilňujúceho alebo prídavného účinku placebovej reakcie“ sa placebo môže použiť na „zosilnenie účinku aktívnej liečby“, ktorá by inak bola oveľa menej účinná.

Na základe tejto predstavy, že „liek“ má špecifický liečebný účinok (t. j. účinok, pre ktorý bol podaný), Perlman (2001, s. 283) upozorňuje na tri ďalšie liečebné účinky:

Pri hľadaní príčinných súvislostí je otázka „Kto, čo, s kým a komu robí?“ ústrednou úlohou pri určovaní toho, čo sú:

Gaddum (1954) tiež uznáva, že „zmeny vo výskyte alebo závažnosti chorôb v nemocnici môžu byť spôsobené zmenami v strave alebo zmenami v ošetrovateľskom personáli, ktoré sa zhodujú so zavedením novej liečby“ (s. 195-196).

V experimentoch s prechladnutím, ktoré uskutočnili Gold, Kwit a Otto (1937), pri vysvetľovaní toho, prečo tí, ktorí dostali placebo liek, často pociťovali značný úžitok, Gold a jeho kolegovia predpokladali, že k zjavnej účinnosti údajne účinného lieku mohli významne prispieť iné, s liekom nesúvisiace faktory, ako napr:

Kvôli ťažkostiam s pripisovaním príčinných súvislostí sa mnohé javy prekrývajú s placebovými reakciami subjektov, a preto sú im nesprávne pripisované (tieto javy sú známe ako „confounders“ alebo „lurking variables“, ako napr:

Zabránenie subjektom rozpoznať placebo

Vhodné použitie placeba v klinickom skúšaní si často vyžaduje alebo prinajmenšom využíva dvojito zaslepenú štúdiu, čo znamená, že ani experimentátori, ani účastníci nevedia, ktoré osoby sú v „testovacej skupine“ a ktoré v „kontrolnej skupine“.

Cieľom projektu Coronary Drug Project bolo skúmať bezpečnosť a účinnosť liekov na dlhodobú liečbu ischemickej choroby srdca u mužov. U osôb v placebovej skupine, ktoré dodržiavali liečbu placebom (užívali placebo pravidelne podľa pokynov), sa preukázala takmer polovičná úmrtnosť v porovnaní s tými, ktorí liečbu nedodržiavali.
V podobnej štúdii na ženách sa podobne zistilo, že prežívanie bolo takmer 2,5-krát vyššie u tých, ktorí dodržiavali placebo. Tento zjavný placebo efekt môže byť spôsobený:

Potreba psychoaktívneho placeba

Keďže presvedčenie, že človek dostal aktívny liek, môže vyvolať výrazne zvýšený placebo efekt, v klinických štúdiách je často potrebné použiť psychoaktívne placebo, t. j. liek, ktorý vyvoláva dostatočné fyzické účinky na to, aby podporil presvedčenie kontrolnej a experimentálnej skupiny, že dostali aktívny liek.

Psychoaktívne placebo sa použilo v experimente v Marsh Chapel: dvojito zaslepenej štúdii, v ktorej experimentálna skupina dostávala psilocybín, zatiaľ čo kontrolná skupina dostávala veľkú dávku niacínu, látky, ktorá vyvoláva viditeľné fyzické účinky.

Walter Pahnke v roku 1962 opísal svoj Marsh Chapel Experiment vo svojej nepublikovanej doktorandskej práci „Drogy a mystika: V roku 1963 ju predložil na doktorandské štúdium v odbore Náboženstvo a spoločnosť na Harvardovej univerzite; hlavným vedeckým poradcom jeho dizertačnej práce bol Timothy Leary. Pahnke v nej písal o podávaní kapsúl, ktoré obsahovali 30 mg psilocybínu získaného z psychoaktívnych húb, a porovnával ich účinky s účinkami psychoaktívneho placeba, ktoré obsahovalo chemickú látku niacín v takej dávke, že vyvolávala veľmi výrazné fyziologické reakcie. Cieľom bolo, aby tieto reakcie viedli kontrolné subjekty k presvedčeniu, že dostali psychoaktívnu drogu.

Pojem „psychoaktívne placebo“ sa v literatúre vyskytuje zriedkavo, ale ak sa používa, vždy označuje placebo tohto typu. Napríklad: „Ani skúsený výskumník, ani naivný [subjekt] sa nedá ľahko oklamať v otázke, či dostal psychedelickú látku alebo len psychoaktívne placebo, napríklad amfetamín.“ (Harman, McKim, Mogar, Fadiman a Stolaroff, 1966, s. 215)

Placebo v klinických štúdiách

Simulátory placeba sú štandardnou kontrolnou zložkou väčšiny klinických štúdií, ktoré sa pokúšajú o určité kvantitatívne hodnotenie účinnosti nových liekov; mnohí zastávajú názor, „že placebom kontrolované štúdie sú často navrhnuté tak, že znevýhodňujú placebový stav“ a vo všeobecnosti platí, že na to, aby sa liek dostal na trh, musí byť výrazne účinnejší ako jeho placebo náprotivok.

Podľa Yoshioka (1998) bola vôbec prvou randomizovanou klinickou štúdiou štúdia, ktorú vykonala Medical Research Council (1948), zameraná na účinnosť streptomycínu pri liečbe pľúcnej tuberkulózy.V tejto štúdii boli dve testovacie skupiny

Výnimočnosť tejto štúdie spočívala v tom, že účastníci boli náhodne rozdelení do testovacích skupín. Doterajšia prax spočívala v tom, že subjekty boli do jednotlivých skupín zaraďované striedavo podľa poradia, v akom sa dostavili na liečbu. Táto prax sa považovala za veľmi neobjektívnu, pretože tí, ktorí prijímali každého pacienta, vedeli, do ktorej skupiny bude tento pacient zaradený (a predpokladalo sa, že rozhodnutie o prijatí alebo neprijatí konkrétneho pacienta môže byť ovplyvnené znalosťou experimentátora o povahe jeho choroby a jeho znalosťou skupiny, do ktorej by mal byť zaradený na základe náhradného zaradenia).

V poslednom čase sa objavila prax používania ďalšej prirodzenej skupiny ako takzvaného „tretieho ramena“ štúdie; a štúdie sa vykonávajú s použitím troch náhodne vybraných rovnako porovnávaných skúšobných skupín, David (1949, s. 28) napísal: „… je potrebné si uvedomiť, že prídavné meno „náhodný“ [v termíne „náhodná vzorka“] by sa malo vzťahovať na spôsob výberu vzorky, a nie na vzorku samotnú.“.

Výsledky v každej skupine sa pozorujú a porovnávajú navzájom, čo nám umožňuje merať:

Všimnite si, že v závislosti od zamerania vášho záujmu môže hodnota P-NH indikovať buď účinnosť celého liečebného procesu, alebo veľkosť „placebo reakcie“.

Výsledky týchto porovnaní potom určujú, či sa konkrétny liek považuje za účinný alebo nie.

V poslednom čase, keď sa výrazne zvýšili požiadavky na vedecké potvrdenie rôznych tvrdení o účinnosti rôznych takzvaných „hovoriacich terapií“ (ako je hypnoterapia, psychoterapia, poradenstvo a psychiatria bez použitia liekov), pretrváva polemika o tom, čo môže alebo nemôže byť vhodným placebom pre takéto terapeutické postupy.

V roku 2005 venoval Journal of Clinical Psychology, významný recenzovaný časopis (založený v roku 1945), celé číslo otázke „Koncepcie placeba v psychoterapii“ a obsahoval širokú škálu článkov, ktoré boli cenným príspevkom do tejto celkovej diskusie.

Placebo reakcia ako index

V niektorých klinických štúdiách určitých liekov sa môže stať, že úroveň „placebo reakcií“, ktoré sa prejavia u účastníkov štúdie, je buď výrazne vyššia, alebo nižšia (vo vzťahu k účinkom „aktívneho“ lieku), než by sa očakávalo pri iných štúdiách podobných liekov. V týchto prípadoch je pri rovnakých ostatných podmienkach úplne opodstatnené dospieť k záveru, že:

V konkrétnych prípadoch, ako je napríklad použitie cimetidínu na liečbu vredov (pozri nižšie), sa však významná úroveň placebovej odpovede môže ukázať aj ako ukazovateľ toho, do akej miery bola liečba zameraná na nesprávny cieľ.

Placebom kontrolované štúdie

Beecher (1955) uviedol, že približne štvrtina pacientov, ktorým bolo podané placebo, napr. proti bolesti chrbta, zaznamenala zmiernenie alebo zníženie bolesti. Pozoruhodné je, že pacienti nielenže hlásili zlepšenie, ale samotné zlepšenie bolo často objektívne merateľné a rovnaké zlepšenie sa zvyčajne nepozorovalo u pacientov, ktorí placebo nedostali.

Kvôli tomuto efektu štátne regulačné orgány schvaľujú nové lieky až po tom, čo sa testami zistí nielen to, že pacienti na ne reagujú, ale aj to, že ich účinok je väčší ako účinok placeba (tým, že ovplyvňujú viac pacientov, silnejšie ovplyvňujú respondentov alebo oboje). Takýto test alebo klinická štúdia sa nazýva placebom kontrolovaná štúdia. Keďže presvedčenie lekára o hodnote liečby môže ovplyvniť jeho správanie, a teda aj to, čomu verí jeho pacient, takéto skúšky sa zvyčajne vykonávajú „dvojito zaslepeným“ spôsobom: to znamená, že nielen pacienti nevedia, kedy dostávajú placebo, ale nevedia to ani lekári. Nedávno sa dokonca ukázalo, že podobné účinky môže mať aj „fingovaná“ operácia, a preto sa niektoré chirurgické techniky musia skúmať s kontrolným placebom (z pochopiteľných dôvodov zriedkavo dvojito zaslepeným). Aby si to zaslúžilo schválenie, musí mať skupina, ktorá dostáva experimentálnu liečbu, väčší prínos ako skupina s placebom.

Takmer všetky štúdie vykonané týmto spôsobom vykazujú určitý prínos v skupine s placebom. Napríklad Kahn uverejnil metaanalýzu štúdií skúmaných antidepresív a zistil 30 % zníženie počtu samovrážd a pokusov o samovraždu v placebových skupinách a 40 % zníženie v liečených skupinách. Štúdie však zvyčajne nezahŕňajú neliečenú skupinu, takže určiť skutočnú veľkosť placebo efektu v porovnaní s úplne neliečenými pacientmi je ťažké.

Pozoruhodné absencie placebo efektu

V psychologickej liečbe sú známe dve poruchy s veľmi nízkym účinkom placeba: schizofrénia a obsedantno-kompulzívna porucha.

Evans (2004) tvrdí, že placebo efekt pôsobí prostredníctvom potlačenia reakcie akútnej fázy, a preto nefunguje pri zdravotných stavoch, ktoré sa s ním nestretávajú. Reakcia akútnej fázy pozostáva zo zápalu a chorobného správania:

V štúdii zobrazovania mozgu, ktorú uskutočnil Leuchter (2002), sa zistilo, že pacienti s depresiou, ktorí reagovali na placebo efekt, vykazovali zmeny v prietoku krvi mozgom, ktoré sa líšili od zmien mozgových funkcií pozorovaných u pacientov, ktorí reagovali na antidepresíva. Iné štúdie, napríklad Khan (2000), tvrdia, že až 75 % účinnosti antidepresívnych liekov je spôsobených placebo-efektom, a nie samotnou liečbou.

Endogénne opiáty sú chemické látky produkované mozgom, ktoré potláčajú bolesť a vyvolávajú analgéziu a pocit pohody. Ópium a drogy z neho odvodené (opiáty) vyvolávajú svoje „opojenie“ tým, že spúšťajú rovnaké mozgové receptory, ktoré používajú prirodzené opiáty. Zvýšené uvoľňovanie endogénnych opiátov, ako je endorfín, sa spája s príjemnými zážitkami, ako je napríklad cvičenie (runner’s high) a sex. Placebo efekt sa dá zablokovať naloxónom, liekom, ktorý blokuje účinky opiátov, čo naznačuje, že placebo efekt môže byť čiastočne spôsobený uvoľňovaním prirodzených opiátov.

Abstinenčné príznaky pri vysadení placeba

Štúdia Women’s Health Initiative o hormonálnej substitučnej liečbe pri menopauze bola ukončená po tom, ako účastníčky, ktoré boli stále v programe, užívali hormóny alebo placebo v priemere 5,7 roka. Stredne závažné alebo závažné abstinenčné príznaky hlásilo 40,5 % účastníčok užívajúcich placebo v porovnaní so 63,3 % účastníčok hormonálnej substitúcie. Bolesť a stuhnutosť (muskuloskeletálne príznaky) boli najčastejšie hlásenými príznakmi v skupine užívajúcej placebo (22,2 %) aj v skupine užívajúcej hormóny (36,8 %), pričom prevyšovali ostatné príznaky o viac ako 10 %. Z tých, ktorí uvádzali bolesť a stuhnutosť, malo tieto príznaky na začiatku liečby 54,7 % v hormonálnej skupine a 38,3 % v placebovej skupine. Únava
bola druhým najčastejšie hláseným abstinenčným príznakom (21,3 % hormónov, 11,6 % placeba) a návaly tepla/nočné potenie tretím (21,2 % hormónov, 4,8 % placeba). Iba vazomotorické symptómy (návaly horúčavy/nočné potenie) boli v roku 2005 komisiou National Institutes of Health uznané za overené účinky menopauzy.

Tieto výsledky môžu naznačovať určitú naučenú reakciu, ktorá sa týka abstinenčných príznakov, ktoré sa objavujú v skupine s placebom, ako aj u osôb, ktoré dostávali terapiu, s väčším účinkom na bolesť a únavu ako na vazomotorické príznaky.

Objektívne alebo subjektívne účinky?

Alternatívny názor pripisuje falošné vnímanie placebo efektu skutočnosti, že pacienti, ktorým bolo podané placebo, hlásia zlepšenie skôr a horlivejšie, aby potešili a poďakovali sa ošetrujúcemu. Títo pacienti to môžu robiť aj vtedy, keď sa nedosiahlo žiadne skutočné fyzické zlepšenie. Jeden z uvádzaných údajov hovorí, že približne tretina pacientov sa po placebe zlepší, ale nedávna štúdia toto číslo spochybnila. Hróbjartsson a Götzsche v roku 2001 uviedli, že placebo efekt je oveľa menší, ako sa doteraz predpokladalo, ak vôbec existuje. Údaj o 30 percentách vychádza z článku Henryho Beechera, ktorý bol publikovaný v roku 1955 (H. Beecher, 1955). Beecher bol jedným z popredných obhajcov potreby hodnotenia liečby prostredníctvom dvojito zaslepených štúdií, čo pomáha vysvetliť, prečo sa tento údaj tak často cituje.

Štúdia Hróbjartssona a Götzscheho preukázala, že v mnohých štúdiách, v ktorých sa použila kontrolná skupina, ktorá nedostala žiadnu liečbu, boli účinky v skupine bez liečby takmer rovnaké ako účinky v skupine s placebom v prípade štúdií s binárnymi výsledkami (napr. dobre liečená alebo zle liečená). Autori dospeli k záveru, že placebo efekt nemá „silné klinické účinky“, a pripustili, že placebo má „možný malý prínos v štúdiách s kontinuálnymi subjektívnymi výsledkami a pri liečbe bolesti“. Preto dospeli k záveru, že jeho používanie mimo klinických štúdií nemá opodstatnenie.

V následnej štúdii v roku 2004 tí istí autori potvrdili svoje predchádzajúce výsledky a dospeli k záveru: „Nezistili sme žiadne dôkazy o všeobecne veľkom účinku placebo intervencií. Možný malý účinok na kontinuálne výsledky hlásené pacientom, najmä na bolesť, nebolo možné jasne odlíšiť od zaujatosti“.

Ak sú ich závery správne, placebo efekt sa redukuje na subjektívnu placebo ilúziu, pričom si zachováva svoj význam ako štatistický výskumný nástroj. Ako taký je nevyhnutné používať ho vo výskume, ale neetické je používať ho pri bežnej klinickej liečbe pacientov.

Tieto závery sú v rozpore s tým, čo dnes niektorí považujú za veľký folklór, ktorý sa vyvinul okolo celej myšlienky placebo efektu. Tento folklór sa vyvinul vo „výskumnom vákuu“ nevedomosti o skutočnej povahe placebo efektu.

Novinkou v týchto záveroch je dôraz na kľúčové slová „subjektívny“ a „bolesť“. To vysvetľuje dobre známu skutočnosť, že placebo efekt je najviac „účinný“ pri stavoch, kde sú subjektívne faktory veľmi výrazné alebo sú významnou súčasťou problému. Niektoré z týchto stavov sú: bolesť hlavy, bolesť žalúdka, astma, alergia, napätie a najmä najsubjektívnejší zo všetkých – bolesť, ktorá je významnou súčasťou väčšiny závažných (a mnohých miernych) ochorení.

To tiež vysvetľuje, prečo neexistuje presvedčivá dokumentácia o tom, že by placebo spôsobovalo významné liečebné účinky pri závažných biologických patologických stavoch.

Ako funguje placebo efekt

Všeobecne sa uznáva, že na to, aby došlo k placebo reakcii, musí byť subjekt presvedčený, že mu bol podaný účinný liek (alebo iná liečba), ale nesmie vedieť, že ide o neúčinné placebo. To je úplne odlišné od prípadu „aktívneho lieku“, kde sa lieková odpoveď vytvára aj v prípade skrytého podania, inými slovami bez ohľadu na to, či pacient vie alebo nevie, že dostal nejaký liek.

Otázka, ako a prečo vznikajú placebo reakcie, nie je abstraktnou teoretickou otázkou; má široký význam pre klinickú prax aj experimentálne hodnotenie terapeutických intervencií.

V poslednom čase sa na vysvetlenie týchto placebo reakcií ponúkajú tri rôzne hypotézy – t. j. „teória očakávania“, „klasické podmieňovanie“ a motivácia – ktoré sa síce zdôrazňujú rôzne faktory, ale navzájom sa nevylučujú a v skutočnosti sa do určitej miery prekrývajú.

Efekt očakávania subjektu pripisuje placebo efekt vedomej alebo nevedomej manipulácii pacientov pri hlásení zlepšenia. Hrobjartsson a Götzsche vo svojom článku tvrdili: „Väčšina pacientov je zdvorilá a má tendenciu potešiť vyšetrovateľov tým, že uvádza zlepšenie, aj keď žiadne zlepšenie nepociťujú.“ Subjektívne skreslenie môže byť aj nevedomé, keď pacient verí, že sa zlepšuje v dôsledku pozornosti a starostlivosti, ktorú dostal.

Klasické podmieňovanie je typ asociatívneho učenia, pri ktorom sa subjekt učí spájať určitý podnet s určitou reakciou. V tomto prípade je stimulantom látka vnímaná ako liek, ale je to placebo, a reakciou je zmiernenie príznakov. Je ťažké rozlíšiť podmienenie od efektu očakávania, keď je výsledok subjektívny a hlásený pacientom. Podmienenie však môže viesť k merateľným biologickým zmenám podobným zmenám pozorovaným pri skutočnej liečbe alebo lieku. Napríklad štúdie, ktoré ukazujú, že liečba placebom vedie k zmenám vo funkcii mozgu podobným zmenám ako skutočný liek, sú pravdepodobne príkladom podmienenia, ktoré vedie k objektívne merateľným výsledkom. (Sauro 2005, Wager 2004, Arnaldo 2002)

Motivačné vysvetlenia placebo efektu zvyčajne považujú placebo efekt za výsledok túžby človeka cítiť sa lepšie, znížiť úzkosť alebo spolupracovať s experimentátorom alebo zdravotníckym pracovníkom (Price et al. 1999, Margo 1999). Motivačnú perspektívu podporuje nedávny výskum, ktorý ukázal, že nevedomé ciele spolupráce môžu byť uspokojené potvrdením očakávaní o liečbe (Geers a kol. 2005).

Úloha endogénnych opiátov

Objavenie endogénnych opiátov alias endorfínov (látky podobné opiátom, ale prirodzene produkované v tele) v roku 1975 zmenilo situáciu v investovaní do placebo efektu. Keď sa pacientom, ktorí tvrdili, že pocítili úľavu od bolesti po podaní placeba, podal naloxón (liek, ktorý blokuje účinky opiátov), bolesť sa im vrátila, čo naznačuje, že placebo efekt môže byť čiastočne spôsobený psychologickou reakciou spôsobujúcou uvoľnenie prirodzených opiátov. (Sauro 2005)

Biologické substráty placebo reakcie

„Placebo reakcia“ môže zosilniť, zoslabiť, zrušiť, zvrátiť alebo dokonca zmeniť účinok „aktívneho“ lieku.

Keďže „placebo reakcia“ je rovnako významná v prípade „aktívneho“ lieku ako v prípade „inertného“ lieku, čím viac sa nám podarí zistiť o mechanizmoch, ktoré spôsobujú „placebo reakcie“, tým viac môžeme zvýšiť ich účinnosť a premeniť ich potenciálnu účinnosť na skutočnú úľavu, uzdravenie a vyliečenie.

Najnovšie výskumy jednoznačne naznačujú, že „placebo reakcia“ je komplexný psychobiologický fenomén, ktorý závisí od psychosociálneho kontextu subjektu a môže byť spôsobený širokou škálou neurobiologických mechanizmov (pričom konkrétny mechanizmus reakcie sa líši od okolností k okolnostiam).
Samotná existencia týchto „placebo reakcií“ výrazne naznačuje, že „musíme rozšíriť našu predstavu o hraniciach endogénnej kontroly človeka“; a v poslednom čase výskumníci v mnohých rôznych oblastiach preukázali prítomnosť biologických substrátov, jedinečných mozgových procesov a neurologických korelátov pre „placebo reakciu“:

Komplexná štúdia zameraná na fMRI, ktorú uskutočnili McClure a iní (2004), zameraná na reakcie mozgu subjektov, ktoré predtým vyjadrili preferenciu pre jeden alebo druhý z podobných nealkoholických nápojov Pepsi a Coca-Cola, preukázala, že „informácie o značke“, ktoré „významne ovplyvňujú vyjadrené preferencie subjektov“, sa spracúvajú v úplne inej oblasti mozgu, ako je oblasť aktivovaná pri slepých chuťových testoch (keď sa „preferencie určujú výlučne na základe zmyslových informácií“). To podporuje tvrdenie, že existujú nevedomé mozgové procesy, ktoré aktivujú „placebo reakciu“.

Etické výzvy a obavy

Bioetici vyjadrili rôzne obavy týkajúce sa používania placeba v modernej medicíne a výskume. Tieto obavy boli z veľkej časti zahrnuté do moderných pravidiel používania placebov vo výskume, ale niektoré otázky zostávajú predmetom diskusií. Etika predpisovania placebov v lekárskej praxi je veľmi diskutovaná. Niektorí lekári tvrdia, že používanie placeba je niekedy oprávnené, pretože neuškodí a môže priniesť aj úžitok. Po uverejnení štúdií Hróbjartssona a Götzscheho a ďalších sa tvrdenie, že placebo môže priniesť určitý úžitok, dostalo pod paľbu kritiky.

Väčšina z týchto obáv bola vyriešená v moderných konvenciách o používaní placebov vo výskume, avšak niektoré otázky zostávajú predmetom diskusií.

Od čias Hippokratovej prísahy sa o otázkach etiky lekárskej praxe viedli rozsiahle diskusie a postupne sa vypracovali kódexy praxe ako reakcia na pokrok vo vedeckej medicíne.

Norimberský kódex, ktorý bol vydaný v auguste 1947 ako dôsledok takzvaného Lekárskeho procesu, v ktorom sa skúmali poburujúce pokusy na ľuďoch vykonávané nacistickými lekármi počas druhej svetovej vojny, ponúka desať zásad legitímneho lekárskeho výskumu vrátane informovaného súhlasu, absencie nátlaku a prospešnosti voči účastníkom experimentu.

V roku 1964 vydala Svetová lekárska asociácia Helsinskú deklaráciu, ktorá svoje smernice osobitne obmedzila na zdravotnícky výskum vykonávaný lekármi a zdôraznila niekoľko ďalších podmienok v prípadoch, keď sa „lekársky výskum spája s lekárskou starostlivosťou“.

Významný rozdiel medzi Norimberským kódexom z roku 1947 a Helsinskou deklaráciou z roku 1964 spočíva v tom, že prvý kódex bol súborom zásad, ktoré lekárskej profesii navrhli sudcovia „Lekárskeho procesu“, zatiaľ čo druhý kódex si lekárska profesia vnútila sama.

V odseku 29 deklarácie sa osobitne spomínajú placebo prípravky:

29. Prínosy, riziká, záťaž a účinnosť novej metódy by sa mali testovať v porovnaní s najlepšími súčasnými profylaktickými, diagnostickými a terapeutickými metódami. To nevylučuje použitie placeba alebo žiadnej liečby v štúdiách, v ktorých neexistuje žiadna osvedčená profylaktická, diagnostická alebo terapeutická metóda.

V roku 2002 vydala Svetová lekárska asociácia nasledujúce podrobné oznámenie:

Musia sa dodržiavať všetky ostatné ustanovenia Helsinskej deklarácie, najmä potreba primeraného etického a vedeckého posúdenia.

Okrem požiadavky na informovaný súhlas všetkých účastníkov skúšania lieku je štandardným postupom aj informovanie všetkých testovaných osôb o tom, že môžu dostať testovaný liek alebo že môžu dostať placebo.

Dánska štúdia placeba

Štúdia dánskych všeobecných lekárov zistila, že 48 % z nich predpísalo placebo aspoň 10-krát za posledný rok. Najčastejšie predpisované placebo boli antibiotiká na vírusové infekcie a vitamíny na únavu. Špecialisti a nemocniční lekári uvádzali oveľa nižšiu mieru užívania placeba. (Hrobjartsson 2003) Štúdia lekárov v Izraeli z roku 2004 v časopise British Medical Journal zistila, že 60 % z nich použilo vo svojej lekárskej praxi placebo, najčastejšie na „odvrátenie“ žiadosti o neopodstatnené lieky alebo na upokojenie pacienta. Z lekárov, ktorí uviedli, že používajú placebo, len 15 % informovalo svojich pacientov, že dostávajú placebo alebo nešpecifické lieky. (Nitzan 2004) V sprievodnom úvodníku sa uvádza,

Placebo efekt, ktorý sa považuje za dôsledok inertnej pilulky, možno lepšie chápať ako účinok vzťahu medzi lekárom a pacientom. Pridanie starostlivosti lekára k lekárskej starostlivosti ovplyvňuje pacientov zážitok z liečby, znižuje bolesť a môže ovplyvniť výsledok. Z tohto prieskumu jasne vyplýva, že lekári naďalej používajú placebo a väčšina si myslí, že pomáha.

Editoriál naznačil, že s metódami Hróbjartssona a Götzscheho sú problémy, a tvrdil, že ich výsledky ukazujú, že placebo nemôže liečiť všetko, ale nedokazujú, že placebo efekt nelieči nič. Redakčný článok dospel k záveru: „Nemôžeme si dovoliť zbaviť sa akejkoľvek liečby, ktorá funguje, aj keď si nie sme istí, ako to robí.“ (Spiegel 2004)

Redakčný článok vyvolal reakcie na oboch stranách problému.

Časopis BMJ uverejnil sériu reakcií na úvodník Dr. Spiegela online v sekcii rýchlych reakcií. Vybrané odpovede boli uverejnené v neskorších vydaniach časopisu.

Okrem toho je tu aj nepraktickosť placeba:

Približne 25 % lekárov v dánskych aj izraelských štúdiách použilo placebo ako diagnostický nástroj na určenie, či sú symptómy pacienta skutočné, alebo či pacient predstiera. Kritici aj obhajcovia používania placeba v medicíne sa zhodli na tom, že je to neetické. V úvodníku časopisu British Medical Journal sa uvádza: „To, že pacientovi placebo uľaví od bolesti, neznamená, že bolesť nie je skutočná alebo organického pôvodu… používanie placeba na ‚diagnostiku‘, či bolesť je alebo nie je skutočná, je nesprávne.“

Podávanie placeba sa môže ukázať ako užitočná liečba v niektorých špecifických prípadoch, keď nie je možné použiť odporúčané lieky. Napríklad pacientom s popáleninami, ktorí majú problémy s dýchaním, často nemožno predpísať opioid (morfín) alebo deriváty opioidov (petidín), pretože môžu spôsobiť ďalšiu depresiu dýchania. V takýchto prípadoch sú pri poskytovaní skutočnej úľavy od bolesti popáleným pacientom užitočné placebo injekcie (normálny fyziologický roztok atď.), ak sa im (tým, ktorí nie sú v delíriu) povie, že sa im podáva silná dávka lieku proti bolesti.

Existuje všeobecná zhoda, že kontrolné skupiny s placebom sú dôležitým nástrojom na kontrolu viacerých typov možných skreslení vrátane placebo efektu v dvojito zaslepených klinických štúdiách.

Placebo efekt je aktívnou oblasťou výskumu a diskusií a je možné, že v budúcnosti dôjde k jasnému konsenzu o používaní placeba v lekárskej praxi.

Praktické dôsledky a následky

Podľa týchto zistení vám placebo môže navodiť pocit, že je vám lepšie, a dokonca dočasne pocit, že je vám lepšie, ale v skutočnosti vám lepšie nebude. Pri závažnom ochorení nespôsobí žiadnu významnú fyziologickú zmenu. Stručne povedané, oklame vás (čo je jeho zamýšľaná funkcia pri dvojito zaslepených experimentoch).

Pre väčšinu vedcov nie sú tieto závery ničím prevratným, pretože už roky používajú vo výskume placebo, pričom vychádzajú z predpokladu, že je to tak. Ak by verili v opak, konali by v rozpore s lepšími poznatkami.

Mnohé šarlatánstvo dosahuje dočasný „úspech“ vedomým alebo nevedomým zneužitím tejto placebo ilúzie. Pre pacienta môže byť takéto zneužitie placeba nákladné a v konečnom dôsledku fatálne. Šarlatánovi to oklame pacienta na dostatočne dlhý čas, aby mohol pokračovať v podvode.

Kontrolné skupiny s placebom budú v dohľadnej budúcnosti naďalej dôležitou súčasťou dvojito zaslepených klinických štúdií. Aj keď placebo efekt nie je užitočnou metódou liečby chorôb, jeho účinky sa v klinických štúdiách pozorujú a sú dostatočne reálne na to, aby narušili úsilie o určenie užitočnosti nových liekov a terapeutických postupov, ak nie sú riadne kontrolované.

Mätúce faktory mylne považované za placebo efekt

Vzhľadom na ťažkosti pri pripisovaní príčinnej súvislosti sa mnohé javy prekrývajú so štatistikami placebo efektu, a preto môžu byť do nich mylne zahrnuté.

Neurobiológia placebo efektu

Kategórie
Psychologický slovník

Alfred Wilhelm Volkmann

Narodil sa v Lipsku, kde od roku 1821 študoval a v roku 1826 získal doktorát. V roku 1828 sa habilitoval za privatdozenta na univerzite v Lipsku. Tam sa v roku 1834 stal mimoriadnym profesorom zootómie. V roku 1837 odišiel do Dorpatu ako profesor fyziológie, patológie a semiotiky. Jeho pobyt v Dorpate bol však krátky: už v roku 1843 odišiel na univerzitu v Halle-Wittenbergu. V roku 1854 Volkmann prevzal aj výučbu anatómie, a to až do roku 1872, keď sa fyziológia rozvetvila a bola zverená Juliovi Bernsteinovi.

V roku 1872, po svojom päťdesiatom doktorandskom jubileu, sa úplne stiahol z univerzitnej činnosti. Zomrel v Halle v Sasku-Anhaltsku.

Dnes si ho najviac pamätáme pre jeho príspevky k fyziológii nervového systému a fyziologickej optike. V roku 1842 dokázal, že sympatické nervy sú z veľkej časti tvorené medulárnymi vláknami vychádzajúcimi zo sympatických a spinálnych ganglií. Obkreslil a identifikoval však aj mnohé prvky hrubej anatómie vrátane Volkmannových kanálov. Okrem toho bol Volkmann evanjelik, ktorý sa staval proti materializmu a predniesol niekoľko prejavov proti materialistickému predpokladu totožnosti tela a mysle.

Jeho syn Richard von Volkmann sa stal významným chirurgom.


VIAF: 62327863 – –












Kategórie
Psychologický slovník

Spánok REM

Spánok REM u dospelých ľudí zvyčajne zaberá 20-25 % celkového spánku a trvá približne 90-120 minút. Počas normálneho spánku ľudia zvyčajne zažívajú približne 4 alebo 5 období spánku REM; na začiatku noci sú pomerne krátke a ku koncu noci dlhšie. Je bežné, že sa človek na konci fázy REM na krátky čas prebudí. Relatívne množstvo spánku REM sa výrazne líši v závislosti od veku. Novorodenec strávi viac ako 80 % celkového času spánku vo fáze REM (pozri tiež Aktívny spánok). Počas REM je sumárna aktivita mozgových neurónov celkom podobná aktivite počas bdenia; z tohto dôvodu sa tento jav často nazýva paradoxný spánok. To znamená, že počas spánku REM nedochádza k dominancii mozgových vĺn.
Spánok REM sa fyziologicky líši od ostatných fáz spánku, ktoré sa súhrnne označujú ako spánok non-REM. Väčšina našich živo spomínaných snov sa vyskytuje počas spánku REM.

Polysomnografický záznam REM spánku. EEG zvýraznené červeným rámčekom. Pohyby očí zvýraznené červenou čiarou.

Z fyziologického hľadiska sú niektoré neuróny v mozgovom kmeni, známe ako bunky spánku REM (nachádzajúce sa v pontinnom tegmente), počas spánku REM mimoriadne aktívne a pravdepodobne sú zodpovedné za jeho výskyt. Uvoľňovanie určitých neurotransmiterov, monoamínov (noradrenalínu, serotonínu a histamínu), je počas REM úplne zastavené. To spôsobuje atóniu REM, stav, pri ktorom nie sú stimulované motorické neuróny, a teda sa svaly tela nehýbu. Nedostatok takejto atónie v REM spôsobuje poruchu správania v REM; osoby trpiace touto poruchou predvádzajú pohyby, ktoré sa vyskytujú v ich snoch.

Tepová frekvencia a frekvencia dýchania sú počas REM spánku nepravidelné, podobne ako počas bdenia. Telesná teplota nie je počas REM dobre regulovaná. Erekcia penisu (nočná penilná tumescencia alebo NPT) je uznávaným sprievodným javom spánku REM a používa sa na diagnostiku, aby sa určilo, či je mužská erektilná dysfunkcia organického alebo psychologického pôvodu. Počas REM je prítomné aj zväčšenie klitorisu so sprievodným vaginálnym prietokom krvi a transudáciou (t. j. lubrikáciou).

Pohyby očí spojené s REM sú generované jadrom pontu s projekciami do horného kolikulu a sú spojené s vlnami PGO (pons, geniculate, occipital).

Spánok REM môže nastať v priebehu približne 90 minút, ale u ľudí s nástupom spánku REM to môže byť len 15-25 minút. To sa považuje za príznak narkolepsie.

Teórie o funkciách spánku REM

Funkcia spánku REM nie je dostatočne objasnená; existuje niekoľko teórií.

Podľa jednej z teórií sa určité spomienky upevňujú počas spánku REM. Mnohé štúdie naznačujú, že spánok REM je dôležitý pre konsolidáciu procedurálnej a priestorovej pamäte. (Zdá sa, že pomalé vlny, ktoré sú súčasťou spánku mimo REM, sú dôležité pre deklaratívnu pamäť.) Nedávna štúdia ukázala, že umelé zosilnenie spánku REM zlepšuje zapamätané dvojice slov na druhý deň. Tucker a kol. preukázali, že denný spánok obsahujúci výlučne spánok non REM zlepšuje deklaratívnu pamäť, ale nie procedurálnu pamäť. U ľudí, ktorí nemajú spánok REM (z dôvodu poškodenia mozgu), však nie sú pamäťové funkcie merateľne ovplyvnené.

Mitchison a Crick navrhli, že funkciou spánku REM je na základe jeho prirodzenej spontánnej aktivity „odstrániť určité nežiaduce spôsoby interakcie v sieťach buniek v mozgovej kôre“, pričom tento proces charakterizovali ako „odnaučenie“. Výsledkom je, že tie spomienky, ktoré sú relevantné (ktorých základný neurónový substrát je dostatočne silný na to, aby vydržal takúto spontánnu, chaotickú aktiváciu), sa ďalej posilňujú, zatiaľ čo slabšie, prechodné, „hlukové“ pamäťové stopy sa rozpadajú.

Stimulácia vo vývoji CNS ako primárna funkcia

Podľa inej teórie, známej ako ontogenetická hypotéza spánku REM, je táto fáza spánku (u novorodencov známa aj ako aktívny spánok) pre vyvíjajúci sa mozog mimoriadne dôležitá, pravdepodobne preto, že poskytuje nervovú stimuláciu, ktorú novorodenci potrebujú na vytvorenie zrelých nervových spojení a na správny vývoj nervového systému. Štúdie skúmajúce účinky deprivácie aktívneho spánku ukázali, že deprivácia na začiatku života môže viesť k problémom so správaním, trvalému narušeniu spánku, zníženiu hmotnosti mozgu a má za následok abnormálne množstvo odumierania neurónových buniek. Spánok REM je nevyhnutný pre správny vývoj centrálnej nervovej sústavy. Túto teóriu podporuje aj skutočnosť, že množstvo spánku REM sa s vekom znižuje, ako aj údaje od iných živočíšnych druhov (pozri nižšie).

Iná teória predpokladá, že vypnutie monoamínov je potrebné na to, aby sa monoamínové receptory v mozgu mohli obnoviť a znovu získať plnú citlivosť. Ak sa totiž spánok REM opakovane preruší, človek si to pri najbližšej príležitosti „vynahradí“ dlhším spánkom REM. Akútna deprivácia spánku REM môže zlepšiť niektoré typy depresie a zdá sa, že depresia súvisí s nerovnováhou určitých neurotransmiterov. Väčšina antidepresív selektívne inhibuje REM spánok v dôsledku ich účinkov na monoamíny. Tento účinok sa však po dlhodobom užívaní znižuje.

Niektorí vedci tvrdia, že pretrvávanie takého zložitého mozgového procesu, akým je spánok REM, naznačuje, že plní dôležitú funkciu pre prežitie druhov cicavcov. Spĺňa dôležité fyziologické potreby nevyhnutné na prežitie do takej miery, že dlhodobá deprivácia spánku REM vedie u pokusných zvierat k smrti. U ľudí aj pokusných zvierat vedie strata REM spánku k viacerým behaviorálnym a fyziologickým abnormalitám. Strata spánku REM bola zaznamenaná počas rôznych prirodzených a experimentálnych infekcií. Prežívanie pokusných zvierat sa znižuje, keď je REM spánok počas infekcie úplne oslabený. To vedie k možnosti, že kvalita a kvantita spánku REM je vo všeobecnosti nevyhnutná pre normálnu fyziológiu organizmu.

Hypotézu o spánku REM predložil Frederic Snyder v roku 1966. Vychádza z pozorovania, že po spánku REM u viacerých cicavcov (potkana, ježka, králika a opice druhu rhesus) nasleduje krátke prebudenie. (U mačiek ani u ľudí k tomu nedochádza, hoci ľudia sa častejšie prebúdzajú zo spánku REM ako zo spánku mimo REM). Snyder predpokladal, že REM spánok zviera pravidelne aktivuje, aby prehľadalo prostredie a hľadalo prípadných predátorov. Táto hypotéza nevysvetľuje svalovú paralýzu pri spánku REM.

REM spánok sa vyskytuje u všetkých cicavcov a vtákov. Zdá sa, že množstvo spánku REM za noc u jednotlivých druhov úzko súvisí s vývojovým štádiom novorodencov. Napríklad ploskolebec, ktorého novorodenci sú úplne bezmocní a nevyvinutí, má viac ako sedem hodín spánku REM za noc [Ako odkazovať a odkazovať na zhrnutie alebo text].

Fenomén spánku REM a jeho spojenie so snívaním objavili Eugene Aserinsky a Nathaniel Kleitman s pomocou Williama C. Dementa, vtedajšieho študenta medicíny, v roku 1952 počas svojho pôsobenia na Chicagskej univerzite.

Spánok s rýchlymi pohybmi očí – Spánok bez rýchlych pohybov očí – Spánok s pomalými vlnami – Spánok s vlnami beta – Spánok s vlnami delta – Spánok s vlnami gama – Spánok s vlnami Theta

Syndróm rozšírenej spánkovej fázy – Automatické správanie – Porucha cirkadiánneho rytmu spánku – Syndróm oneskorenej spánkovej fázy – Dyssomnia – Hypersomnia – Insomnia – Narkolepsia – Nočný teror – Noktúria – Nočný myoklonus – Syndróm nepretržitého spánku a bdenia – Ondinova kliatba – Parasomnia – Spánková apnoe – Spánková deprivácia – Spánková choroba – Námesačnosť – Námesačnosť

Stavy vedomia -Snívanie – Obsah sna – Syndróm explodujúcej hlavy – Falošné prebudenie – Hypnagogia – Hypnický zášklb – Lucidný sen – Nočná mora – Nočná emisia – Spánková paralýza – Somnolencia –

Chronotyp – Liečba elektrospánku – Hypnotiká – Zdriemnutie – Jet lag – Uspávanie – Polyfázový spánok – Segmentovaný spánok – Siesta – Spánok a učenie – Spánkový dlh – Spánková zotrvačnosť – Nástup spánku – Liečba spánku – Cyklus bdenia – Chrápanie

Kategórie
Psychologický slovník

Biologické rytmy

Prehľad ľudských „cirkadiánnych biologických hodín“ s niektorými fyziologickými parametrami.

Chronobiológia je vedný odbor, ktorý skúma periodické (cyklické) javy v živých organizmoch a ich adaptáciu na slnečné a mesačné rytmy. Tieto cykly sú známe ako biologické rytmy. „Chrono“ sa vzťahuje na čas a „biológia“ sa vzťahuje na štúdium alebo vedu o živote. Súvisiace pojmy chronológia a chronóm sa v niektorých prípadoch používajú na opis buď molekulárnych mechanizmov, ktoré sa podieľajú na chronobiologických javoch, alebo kvantitatívnejších aspektov chronobiológie, najmä ak sa vyžaduje porovnanie cyklov medzi organizmami.

Chrobiologické štúdie zahŕňajú okrem iného porovnávaciu anatómiu, fyziológiu, genetiku, molekulárnu biológiu a správanie organizmov v rámci mechaniky biologických rytmov.

U zvierat aj u človeka sa vyskytujú rozdiely v načasovaní a trvaní biologickej aktivity (napr. jedenie, spánok, párenie, hibernácia, migrácia, regenerácia buniek atď.).

Kategórie
Psychologický slovník

Cirkadiánne rytmy

Cirkadiánny rytmus je akýkoľvek biologický proces, ktorý vykazuje endogénne, riadené oscilácie trvajúce približne 24 hodín. Tieto rytmy sú riadené cirkadiánnymi hodinami a boli široko pozorované u rastlín, živočíchov, húb a siníc. Termín cirkadiánny pochádza z latinského circa, čo znamená „okolo“ (alebo „približne“), a diem alebo dies, čo znamená „deň“. Formálne štúdium biologických časových rytmov, ako sú denné, prílivové, týždenné, sezónne a ročné rytmy, sa nazýva chronobiológia. Hoci sú cirkadiánne rytmy endogénne („zabudované“, samoudržiavajúce sa), sú prispôsobené (entrained) miestnemu prostrediu vonkajšími podnetmi nazývanými zeitgebery, z ktorých najdôležitejším je obyčajne denné svetlo.

Najstaršia známa správa o cirkadiánnom procese pochádza zo 4. storočia pred n. l., keď Androsthenes z Thasosu, kapitán lode slúžiaci pod Alexandrom Veľkým, opísal denné pohyby listov tamarindového stromu.

Prvé zaznamenané pozorovanie endogénnych cirkadiánnych oscilácií uskutočnil francúzsky vedec Jean-Jacques d’Ortous de Mairan v roku 1729. V prvom experimente, v ktorom sa pokúsil odlíšiť endogénne hodiny od reakcií na denné podnety, zaznamenal, že 24-hodinové vzorce pohybu listov rastliny Mimosa pudica pretrvávali aj vtedy, keď boli rastliny držané v stálej tme.

V roku 1896 Patrick a Gilbert pozorovali, že počas dlhšieho obdobia spánkovej deprivácie sa ospalosť zvyšuje a znižuje s odstupom približne 24 hodín. V roku 1918 J. S. Szymanski dokázal, že zvieratá sú schopné udržiavať 24-hodinové vzorce aktivity pri absencii vonkajších podnetov, ako sú svetlo a zmeny teploty. Ron Konopka a Seymour Benzer začiatkom 70. rokov 20. storočia izolovali prvého hodinového mutanta u drozofily a zmapovali gén „perióda“, prvú objavenú genetickú zložku cirkadiánnych hodín. Joseph Takahashi objavil prvý „hodinový gén“ u cicavcov (CLOCK) na myšiach v roku 1994.

Pojem „cirkadiánny“ zaviedol Franz Halberg koncom 50. rokov 20. storočia.

Aby sa biologický rytmus mohol nazývať cirkadiánnym, musí spĺňať tieto štyri všeobecné kritériá:

Cirkadiánne rytmy umožňujú organizmom predvídať a pripravovať sa na presné a pravidelné zmeny prostredia; majú veľkú hodnotu vo vzťahu k vonkajšiemu svetu. Zdá sa, že rytmickosť je rovnako dôležitá pri regulácii a koordinácii vnútorných metabolických procesov, ako aj pri koordinácii s prostredím. Naznačuje to zachovanie (dedičnosť) cirkadiánnych rytmov u ovocných mušiek po niekoľkých stovkách generácií v stálych laboratórnych podmienkach, ako aj u tvorov v stálej tme v prírode a experimentálne odstránenie behaviorálnych, ale nie fyziologických cirkadiánnych rytmov u prepelíc.

Najjednoduchšie známe cirkadiánne hodiny sú hodiny prokaryotických siníc. Nedávny výskum ukázal, že cirkadiánne hodiny Synechococcus elongatus možno rekonštruovať in vitro len s tromi proteínmi ich centrálneho oscilátora. Ukázalo sa, že tieto hodiny udržiavajú 22-hodinový rytmus počas niekoľkých dní po pridaní ATP. Predchádzajúce vysvetlenia prokaryotického cirkadiánneho časomerača boli závislé od mechanizmu spätnej väzby transkripcie/translácie DNA.

Defekt v ľudskom homológu drozofilného „periodického génu“ bol identifikovaný ako príčina poruchy spánku FASPS (Familial advanced sleep phase syndrome), čo zdôrazňuje zachovanú povahu molekulárnych cirkadiánnych hodín v priebehu evolúcie. V súčasnosti je známych oveľa viac genetických zložiek biologických hodín. Ich interakcie vedú k vzájomne prepojenej spätnej väzbe génových produktov, ktorej výsledkom sú periodické výkyvy, ktoré bunky tela interpretujú ako určitý čas dňa.

V súčasnosti je známe, že molekulárne cirkadiánne hodiny môžu fungovať v rámci jednej bunky, t. j. sú bunkovo autonómne. Zároveň môžu rôzne bunky medzi sebou komunikovať, čo vedie k synchronizovanému výstupu elektrickej signalizácie. Tie môžu komunikovať s endokrinnými žľazami mozgu a vyústiť do periodického uvoľňovania hormónov. Receptory pre tieto hormóny sa môžu nachádzať ďaleko po celom tele a synchronizovať periférne hodiny rôznych orgánov. Informácie o dennom čase prenášané očami sa tak dostávajú do hodín v mozgu a prostredníctvom nich sa môžu synchronizovať hodiny v ostatných častiach tela. Takto sú biologické hodiny koordinovane riadené napríklad časom spánku/bdelosti, telesnej teploty, smädu a chuti do jedla.

Cirkadiánne rytmy sú dôležité pri určovaní spánku a kŕmenia všetkých zvierat vrátane ľudí. S týmto 24-hodinovým cyklom súvisia jasné vzorce aktivity mozgových vĺn, produkcie hormónov, regenerácie buniek a ďalších biologických činností.

Cirkadiánny rytmus je prítomný v spánku a kŕmení zvierat vrátane ľudí. Existujú aj jasné vzory telesnej teploty, aktivity mozgových vĺn, produkcie hormónov, regenerácie buniek a ďalších biologických aktivít. Okrem toho fotoperiodizmus, fyziologická reakcia organizmov na dĺžku dňa alebo noci, je životne dôležitý pre rastliny aj zvieratá a cirkadiánny systém zohráva úlohu pri meraní a interpretácii dĺžky dňa.

Vplyv cyklu svetlo-tma

Rytmus súvisí s cyklom svetla a tmy. Zvieratá vrátane ľudí, ktoré sú dlhší čas držané v úplnej tme, nakoniec fungujú s voľným rytmom. Ich spánkový cyklus sa každý „deň“ posúva dozadu alebo dopredu v závislosti od toho, či je ich „deň“, ich endogénne obdobie, kratšie alebo dlhšie ako 24 hodín. Environmentálne signály, ktoré každý deň obnovujú rytmus, sa nazývajú zeitgebery (z nemčiny „časodarcovia“). Je zaujímavé, že úplne slepé podzemné cicavce (napr. slepý krtko Spalax sp.) sú schopné udržiavať svoje endogénne hodiny aj pri zjavnej absencii vonkajších podnetov. Hoci im chýbajú oči vytvárajúce obraz, ich fotoreceptory (ktoré detekujú svetlo) sú stále funkčné; periodicky sa tiež vynárajú na povrch.

Voľne bežiace organizmy, ktoré majú normálne jednu alebo dve konsolidované spánkové epizódy, ich budú mať aj v prostredí chránenom pred vonkajšími podnetmi, ale tento rytmus, samozrejme, nie je prispôsobený 24-hodinovému cyklu svetla a tmy v prírode. Rytmus spánku a bdenia sa za týchto okolností môže dostať mimo fázy s inými cirkadiánnymi alebo ultradiánnymi rytmami, ako sú metabolické, hormonálne, elektrické alebo neurotransmiterové rytmy CNS.

Nedávny výskum ovplyvnil dizajn prostredia vesmírnych lodí, pretože sa zistilo, že systémy, ktoré napodobňujú cyklus svetla a tmy, sú pre astronautov veľmi prospešné.[potrebná citácia]

Nórski vedci z univerzity v Tromsø dokázali, že niektoré arktické zvieratá (vtákopysk, soby) vykazujú cirkadiánny rytmus len v tých častiach roka, v ktorých denne vychádza a zapadá slnko. V jednej štúdii o soboch vykazovali zvieratá na 70 stupňoch severnej zemepisnej šírky cirkadiánne rytmy na jeseň, v zime a na jar, ale nie v lete. Soby na 78 stupňoch severnej zemepisnej šírky vykazovali takéto rytmy len na jeseň a na jar. Výskumníci predpokladajú, že aj iné arktické zvieratá nemusia vykazovať cirkadiánne rytmy pri stálom svetle v lete a stálej tme v zime.

Iná štúdia na severnej Aljaške však zistila, že dážďovníky a dikobrazy si striktne udržiavali cirkadiánny rytmus počas 82 slnečných dní a nocí. Vedci predpokladajú, že tieto dva malé cicavce vidia, že zdanlivá vzdialenosť medzi slnkom a obzorom je raz za deň najkratšia, a teda je to dostatočný signál na prispôsobenie sa.

Pri jesennej migrácii motýľov monarchov východných (Danaus plexippus) do zimovísk v strednom Mexiku sa používa časovo kompenzovaný slnečný kompas, ktorý závisí od cirkadiánnych hodín v ich tykadlách.

Ľudské aspekty tejto oblasti sa posudzujú v rámci biologických rytmov človeka.

Prvé výskumy cirkadiánnych rytmov naznačovali, že väčšina ľudí uprednostňuje deň s dĺžkou bližšie k 25 hodinám, keď sú izolovaní od vonkajších podnetov, ako je denné svetlo a meranie času. Tento výskum však bol chybný, pretože účastníkov nechránil pred umelým svetlom. Hoci boli účastníci chránení pred časovými podnetmi (ako sú hodiny) a denným svetlom, výskumníci si neboli vedomí fázových oneskorení spôsobených elektrickým osvetlením v interiéri. Účastníci mohli zapnúť svetlo, keď boli bdelí, a vypnúť ho, keď chceli spať. Elektrické svetlo večer oneskorilo ich cirkadiánnu fázu. Tieto výsledky sa stali všeobecne známymi.

Novšie výskumy ukázali, že: dospelí majú zabudovaný deň, ktorý trvá v priemere približne 24 hodín; osvetlenie interiéru ovplyvňuje cirkadiánne rytmy; a väčšina ľudí dosahuje najkvalitnejší spánok počas spánku určeného chronotypom. Štúdia Czeislera a kol. na Harvarde zistila, že rozsah pre normálnych zdravých dospelých ľudí všetkých vekových kategórií je pomerne úzky: 24 hodín a 11 minút ± 16 minút. „Hodiny“ sa denne prestavujú na 24-hodinový cyklus rotácie Zeme.

Cirkadiánny rytmus a duševné zdravie.

Narušenie cirkadiánneho rytmu je charakteristickým znakom mnohých psychologických problémov, ako je depresia, posttraumatická stresová porucha, OCD atď. Význam prípadnej korelácie je nejasný.

Načasovanie liečby v súlade s telesnými hodinami môže významne zvýšiť účinnosť a znížiť toxicitu alebo nežiaduce účinky liekov. Napríklad vhodne načasovaná liečba inhibítormi angiotenzín konvertujúceho enzýmu (ACEi) môže znížiť nočný krvný tlak a tiež priaznivo ovplyvniť remodeláciu ľavej komory (reverznú).

Krátky spánok počas dňa nemá vplyv na cirkadiánny rytmus.

Viaceré štúdie dospeli k záveru, že krátky spánok počas dňa, tzv. power-nap, nemá merateľný vplyv na normálny cirkadiánny rytmus, ale môže znížiť stres a zvýšiť produktivitu.

S poruchami ľudského cirkadiánneho rytmu je spojených mnoho zdravotných problémov, ako napríklad sezónna afektívna porucha (SAD), syndróm oneskorenej spánkovej fázy (DSPS) a iné poruchy cirkadiánneho rytmu. Cirkadiánne rytmy zohrávajú úlohu aj v retikulárnom aktivačnom systéme, ktorý je kľúčový pre udržanie stavu vedomia. Okrem toho môže byť zvrat v cykle spánok-bdenie príznakom alebo komplikáciou urémie, azotémie alebo akútneho zlyhania obličiek.

Štúdie tiež ukázali, že svetlo má priamy vplyv na ľudské zdravie, pretože ovplyvňuje cirkadiánne rytmy.

Cirkadiánny rytmus a piloti leteckých spoločností

Vzhľadom na charakter práce pilotov leteckých spoločností, ktorí často prechádzajú viacerými časovými pásmami a oblasťami slnečného svetla a tmy počas jedného dňa a trávia mnoho hodín v bdelom stave vo dne aj v noci, často nie sú schopní dodržiavať spánkový režim, ktorý zodpovedá prirodzenému ľudskému cirkadiánnemu rytmu; táto situácia môže ľahko viesť k únave. NTSB uvádza túto situáciu ako faktor, ktorý prispieva k mnohým nehodám, a uskutočnila viaceré výskumné štúdie s cieľom nájsť metódy boja proti únave pilotov.

Narušenie rytmu má zvyčajne negatívny účinok. Mnohí cestovatelia sa stretli so stavom známym ako jet lag a s ním spojenými príznakmi únavy, dezorientácie a nespavosti.

S nepravidelným alebo patologickým fungovaním cirkadiánnych rytmov súvisí množstvo ďalších porúch, napríklad bipolárna porucha a niektoré poruchy spánku. Nedávny výskum naznačuje, že poruchy cirkadiánneho rytmu zistené pri bipolárnej poruche sú pozitívne ovplyvnené účinkom lítia na hodinové gény.

Predpokladá sa, že dlhodobé narušenie rytmu má významné nepriaznivé zdravotné dôsledky na periférne orgány mimo mozgu, najmä pri vzniku alebo zhoršení kardiovaskulárnych ochorení. Potlačenie tvorby melatonínu spojené s narušením cirkadiánneho rytmu môže zvýšiť riziko vzniku rakoviny. LED osvetlenie potláča produkciu melatonínu päťkrát viac ako vysokotlakové sodíkové svetlo. Príznaky depresie z dlhodobého vystavenia nočnému svetlu sa dajú zrušiť návratom k normálnemu cyklu.

Cirkadiánne rytmy a hodinové gény exprimované v oblastiach mozgu mimo suprachiasmatického jadra môžu významne ovplyvňovať účinky vyvolané drogami, ako je kokaín. Okrem toho genetické manipulácie hodinových génov zásadne ovplyvňujú pôsobenie kokaínu.

Zdá sa, že SCN prijíma informácie o dĺžke dňa zo sietnice, interpretuje ich a odovzdáva ich epifýze (štruktúra podobná hrášku, ktorá sa nachádza v epithalame), ktorá potom vylučuje hormón melatonín. Vylučovanie melatonínu vrcholí v noci a počas dňa klesá. Zdá sa, že SCN nie je schopná rýchlo reagovať na zmeny svetelných a tmavých signálov.

Nedávno sa objavili dôkazy, že cirkadiánne rytmy sa nachádzajú v mnohých bunkách v tele – mimo „hlavných hodín“ SCN. Zdá sa napríklad, že pečeňové bunky reagujú skôr na kŕmenie ako na svetlo. Zdá sa, že bunky z mnohých častí tela majú „voľne bežiace“ rytmy.

Narušenie rytmu má zvyčajne krátkodobo negatívny účinok. Mnohí cestovatelia sa stretli so stavom známym ako jet lag a s ním spojenými príznakmi únavy, dezorientácie a nespavosti. S nepravidelným alebo patologickým fungovaním cirkadiánnych rytmov súvisí množstvo ďalších porúch spánku.

Nedávny výskum naznačuje, že cirkadiánne rytmy a hodinové gény exprimované v oblastiach mozgu mimo SCN môžu významne ovplyvňovať účinky vyvolané drogami zneužívania, ako je kokaín . Okrem toho genetické manipulácie hodinových génov hlboko ovplyvňujú účinky kokaínu .

Cirkadiánne rytmy zohrávajú úlohu aj v retikulárnom aktivačnom systéme v retikulárnej formácii.

Biologické hodiny u cicavcov

Schéma znázorňujúca vplyv svetla a tmy na cirkadiánne rytmy a súvisiacu fyziológiu a správanie prostredníctvom suprachiasmatického jadra u ľudí.

Primárne cirkadiánne „hodiny“ u cicavcov sa nachádzajú v suprachiasmatickom jadre (alebo jadrách) (SCN), dvojici odlišných skupín buniek umiestnených v hypotalame. Zničenie SCN vedie k úplnej absencii pravidelného rytmu spánku a bdenia. SCN dostáva informácie o osvetlení prostredníctvom očí. Očná sietnica obsahuje „klasické“ fotoreceptory („tyčinky“ a „čapíky“), ktoré sa používajú na bežné videnie. Sietnica však obsahuje aj špecializované gangliové bunky, ktoré sú priamo citlivé na svetlo a premietajú sa priamo do SCN, kde pomáhajú pri nastavovaní týchto hlavných cirkadiánnych hodín.

Tieto bunky obsahujú fotopigment melanopsín a ich signály vedú po dráhe nazývanej retinohypotalamický trakt do SCN. Ak sa bunky z SCN odstránia a kultivujú, udržiavajú si svoj vlastný rytmus bez vonkajších podnetov.

SCN prijíma informácie o dĺžke dňa a noci zo sietnice, interpretuje ich a odovzdáva ďalej do epifýzy, malej štruktúry v tvare šišky, ktorá sa nachádza v epithalame. V reakcii na to epifýza vylučuje hormón melatonín. Vylučovanie melatonínu vrcholí v noci a klesá počas dňa a jeho prítomnosť poskytuje informácie o dĺžke noci.

Viaceré štúdie naznačili, že melatonín v epifýze spätne ovplyvňuje rytmickosť SCN a moduluje cirkadiánne vzorce aktivity a iné procesy. Povaha a význam tejto spätnej väzby na úrovni systému však nie sú známe.

Cirkadiánne rytmy ľudí sa dajú nastaviť na o niečo kratšie a dlhšie časové úseky, ako je 24 hodín na Zemi. Výskumníci z Harvardu nedávno dokázali, že ľudské subjekty sa dajú naladiť aspoň na 23,5-hodinový a 24,65-hodinový cyklus (ten druhý je prirodzeným slnečným cyklom deň-noc na planéte Mars).

Klasické fázové markery na meranie času cirkadiánneho rytmu cicavcov sú:

Melatonín v systéme chýba alebo je počas dňa nezistiteľne nízky. Jeho nástup pri slabom osvetlení, tzv. dim-light melatonin onset (DLMO), približne o 21:00 (21:00), sa dá zmerať v krvi alebo v slinách. Jeho hlavný metabolit sa môže merať aj v rannom moči. DLMO aj stredný bod (v čase) prítomnosti hormónu v krvi alebo slinách sa používajú ako cirkadiánne markery. Novšie výskumy však naznačujú, že spoľahlivejším markerom môže byť melatonínový posun. Benloucif a kol. v Chicagu v roku 2005 zistili, že markery fázy melatonínu sú stabilnejšie a lepšie korelujú s časom spánku ako minimum teploty jadra. Zistili, že posun spánku aj melatonínový posun boli silnejšie korelované s rôznymi fázovými markermi ako nástup spánku. Okrem toho bola klesajúca fáza hladiny melatonínu spoľahlivejšia a stabilnejšia ako ukončenie syntézy melatonínu.

Jednou z metód používaných na meranie melatonínového posunu je analýza sekvencie vzoriek moču počas dopoludnia na prítomnosť metabolitu melatonínu 6-sulfatoxymelatonínu (aMT6s). Laberge a kol. v Quebecu v roku 1997 použili túto metódu v štúdii, ktorá potvrdila často zistené oneskorenie cirkadiánnej fázy u zdravých adolescentov.

Tretím markerom ľudského pacemakera je načasovanie maximálnej hladiny kortizolu v plazme. Klerman a kol. v roku 2002 porovnávali údaje o kortizole a teplote s ôsmimi rôznymi metódami analýzy údajov o plazmatickom melatoníne a zistili, že „metódy využívajúce údaje o plazmatickom melatoníne možno považovať za spoľahlivejšie ako metódy využívajúce CBT alebo údaje o kortizole ako ukazovateľ cirkadiánnej fázy u ľudí“.

Medzi ďalšie fyziologické zmeny, ktoré prebiehajú v súlade s cirkadiánnym rytmom, patrí srdcová frekvencia a tvorba červených krviniek.

Mimo „hlavných hodín“

Viac-menej nezávislé cirkadiánne rytmy sa nachádzajú v mnohých orgánoch a bunkách v tele mimo suprachiasmatického jadra (SCN), „hlavných hodín“. Tieto hodiny, nazývané periférne oscilátory, sa nachádzajú v pažeráku, pľúcach, pečeni, pankrease, slezine, týmuse a koži. Hoci oscilátory v koži reagujú na svetlo, systémový vplyv sa doteraz nepreukázal. Existujú aj určité dôkazy, že v čuchovej žiarovke a prostate sa pri kultivácii môžu vyskytovať oscilácie, čo naznačuje, že aj tieto štruktúry môžu byť slabými oscilátormi.

Okrem toho sa zdá, že napríklad pečeňové bunky reagujú skôr na kŕmenie ako na svetlo. Zdá sa, že bunky z mnohých častí tela majú voľnejšie rytmy.

Svetlo a biologické hodiny

Svetlo resetuje biologické hodiny v súlade s krivkou fázovej odozvy (PRC). V závislosti od načasovania môže svetlo urýchliť alebo oneskoriť cirkadiánny rytmus. PRC aj potrebná intenzita osvetlenia sa líšia od druhu k druhu a na resetovanie hodín u nočných hlodavcov sú potrebné nižšie hladiny svetla ako u ľudí.

Úrovne osvetlenia, ktoré ovplyvňujú cirkadiánny rytmus u ľudí, sú vyššie ako úrovne bežne používané pri umelom osvetlení v domácnostiach. Podľa niektorých výskumníkov musí intenzita osvetlenia, ktorá excituje cirkadiánny systém, dosahovať až 1000 luxov dopadajúcich na sietnicu.

Predpokladá sa, že smer svetla môže mať vplyv na nastavenie cirkadiánneho rytmu; svetlo prichádzajúce zhora, pripomínajúce obraz jasnej oblohy, má väčší účinok ako svetlo, ktoré vchádza do našich očí zdola.

Podľa štúdie, ktorú v roku 2010 dokončilo Centrum pre výskum osvetlenia, má denné svetlo priamy vplyv na cirkadiánne rytmy, a tým aj na výkonnosť a pohodu. Výskum ukázal, že študenti, ktorí ráno zažívajú poruchy v režime osvetlenia, následne pociťujú poruchy v spánku. Zmena spánkového režimu môže mať negatívny vplyv na výkon a bdelosť študentov. Odstránenie cirkadiánneho svetla ráno oddiali nástup melatonínu pri tlmenom svetle o 6 minút denne, celkovo o 30 minút počas piatich dní.

Štúdie Nathaniela Kleitmana z roku 1938 a Derka-Jana Dijka a Charlesa Czeislera z rokov 1994/5 uviedli ľudské subjekty na viac ako mesiac do nútených 28-hodinových cyklov spánku a bdenia pri stálom tlmenom svetle a s potlačením iných časových signálov. Keďže normálni ľudia sa nedokážu prispôsobiť 28-hodinovému dňu pri tlmenom svetle, ak vôbec, označuje sa to ako protokol nútenej desynchrónie. Epizódy spánku a bdenia sú oddelené od endogénnej cirkadiánnej periódy približne 24,18 hodiny a výskumníci môžu hodnotiť vplyv cirkadiánnej fázy na aspekty spánku a bdenia vrátane latencie spánku a iných funkcií.

Biologické hodiny Popis cirkadiánnych rytmov u rastlín podľa de Mairana, Linnéa a Darwina
Stanfordova informačná stránka
Časopis Circadian Rhythms

Kategórie
Psychologický slovník

Cirkadiánne rytmy

Cirkadiánny rytmus je akýkoľvek biologický proces, ktorý vykazuje endogénne, riadené oscilácie trvajúce približne 24 hodín. Tieto rytmy sú riadené cirkadiánnymi hodinami a boli široko pozorované u rastlín, živočíchov, húb a siníc. Termín cirkadiánny pochádza z latinského circa, čo znamená „okolo“ (alebo „približne“), a diem alebo dies, čo znamená „deň“. Formálne štúdium biologických časových rytmov, ako sú denné, prílivové, týždenné, sezónne a ročné rytmy, sa nazýva chronobiológia. Hoci sú cirkadiánne rytmy endogénne („zabudované“, samoudržiavajúce sa), sú prispôsobené (entrained) miestnemu prostrediu vonkajšími podnetmi nazývanými zeitgebery, z ktorých najdôležitejším je obyčajne denné svetlo.

Najstaršia známa správa o cirkadiánnom procese pochádza zo 4. storočia pred n. l., keď Androsthenes z Thasosu, kapitán lode slúžiaci pod Alexandrom Veľkým, opísal denné pohyby listov tamarindového stromu.

Prvé zaznamenané pozorovanie endogénnych cirkadiánnych oscilácií uskutočnil francúzsky vedec Jean-Jacques d’Ortous de Mairan v roku 1729. V prvom experimente, v ktorom sa pokúsil odlíšiť endogénne hodiny od reakcií na denné podnety, zaznamenal, že 24-hodinové vzorce pohybu listov rastliny Mimosa pudica pretrvávali aj vtedy, keď boli rastliny držané v stálej tme.

V roku 1896 Patrick a Gilbert pozorovali, že počas dlhšieho obdobia spánkovej deprivácie sa ospalosť zvyšuje a znižuje s odstupom približne 24 hodín. V roku 1918 J. S. Szymanski dokázal, že zvieratá sú schopné udržiavať 24-hodinové vzorce aktivity pri absencii vonkajších podnetov, ako sú svetlo a zmeny teploty. Ron Konopka a Seymour Benzer začiatkom 70. rokov 20. storočia izolovali prvého hodinového mutanta u drozofily a zmapovali gén „perióda“, prvú objavenú genetickú zložku cirkadiánnych hodín. Joseph Takahashi objavil prvý „hodinový gén“ u cicavcov (CLOCK) na myšiach v roku 1994.

Pojem „cirkadiánny“ zaviedol Franz Halberg koncom 50. rokov 20. storočia.

Aby sa biologický rytmus mohol nazývať cirkadiánnym, musí spĺňať tieto štyri všeobecné kritériá:

Cirkadiánne rytmy umožňujú organizmom predvídať a pripravovať sa na presné a pravidelné zmeny prostredia; majú veľkú hodnotu vo vzťahu k vonkajšiemu svetu. Zdá sa, že rytmickosť je rovnako dôležitá pri regulácii a koordinácii vnútorných metabolických procesov, ako aj pri koordinácii s prostredím. Naznačuje to zachovanie (dedičnosť) cirkadiánnych rytmov u ovocných mušiek po niekoľkých stovkách generácií v stálych laboratórnych podmienkach, ako aj u tvorov v stálej tme v prírode a experimentálne odstránenie behaviorálnych, ale nie fyziologických cirkadiánnych rytmov u prepelíc.

Najjednoduchšie známe cirkadiánne hodiny sú hodiny prokaryotických siníc. Nedávny výskum ukázal, že cirkadiánne hodiny Synechococcus elongatus možno rekonštituovať in vitro len pomocou troch proteínov ich centrálneho oscilátora. Ukázalo sa, že tieto hodiny udržiavajú 22-hodinový rytmus počas niekoľkých dní po pridaní ATP. Predchádzajúce vysvetlenia prokaryotického cirkadiánneho časomerača boli závislé od mechanizmu spätnej väzby transkripcie/translácie DNA.

Defekt v ľudskom homológu drozofilného „periodického génu“ bol identifikovaný ako príčina poruchy spánku FASPS (Familial advanced sleep phase syndrome), čo zdôrazňuje zachovanú povahu molekulárnych cirkadiánnych hodín v priebehu evolúcie. V súčasnosti je známych oveľa viac genetických zložiek biologických hodín. Ich interakcie vedú k vzájomne prepojenej spätnej väzbe génových produktov, ktorej výsledkom sú periodické výkyvy, ktoré bunky tela interpretujú ako určitý čas dňa.

V súčasnosti je známe, že molekulárne cirkadiánne hodiny môžu fungovať v rámci jednej bunky, t. j. sú bunkovo autonómne. Zároveň môžu rôzne bunky medzi sebou komunikovať, čo vedie k synchronizovanému výstupu elektrickej signalizácie. Tie môžu komunikovať s endokrinnými žľazami mozgu a vyústiť do periodického uvoľňovania hormónov. Receptory pre tieto hormóny sa môžu nachádzať ďaleko po celom tele a synchronizovať periférne hodiny rôznych orgánov. Informácie o dennom čase prenášané očami sa tak dostávajú do hodín v mozgu a prostredníctvom nich sa môžu synchronizovať hodiny v ostatných častiach tela. Takto sú biologické hodiny koordinovane riadené napríklad časom spánku/bdelosti, telesnej teploty, smädu a chuti do jedla.

Cirkadiánne rytmy sú dôležité pri určovaní spánku a kŕmenia všetkých zvierat vrátane ľudí. S týmto 24-hodinovým cyklom súvisia jasné vzorce aktivity mozgových vĺn, produkcie hormónov, regenerácie buniek a ďalších biologických činností.

Cirkadiánny rytmus je prítomný v spánku a kŕmení zvierat vrátane ľudí. Existujú aj jasné vzory telesnej teploty, aktivity mozgových vĺn, produkcie hormónov, regenerácie buniek a ďalších biologických aktivít. Okrem toho fotoperiodizmus, fyziologická reakcia organizmov na dĺžku dňa alebo noci, je životne dôležitý pre rastliny aj zvieratá a cirkadiánny systém zohráva úlohu pri meraní a interpretácii dĺžky dňa.

Vplyv cyklu svetlo-tma

Rytmus súvisí s cyklom svetla a tmy. Zvieratá vrátane ľudí, ktoré sú dlhší čas držané v úplnej tme, nakoniec fungujú s voľným rytmom. Ich spánkový cyklus sa každý „deň“ posúva dozadu alebo dopredu v závislosti od toho, či je ich „deň“, ich endogénne obdobie, kratšie alebo dlhšie ako 24 hodín. Environmentálne signály, ktoré každý deň obnovujú rytmus, sa nazývajú zeitgebery (z nemčiny „časodarcovia“). Je zaujímavé, že úplne slepé podzemné cicavce (napr. slepý krtko Spalax sp.) sú schopné udržiavať svoje endogénne hodiny aj pri zjavnej absencii vonkajších podnetov. Hoci im chýbajú oči vytvárajúce obraz, ich fotoreceptory (ktoré detekujú svetlo) sú stále funkčné; periodicky sa tiež vynárajú na povrch.

Voľne bežiace organizmy, ktoré majú normálne jednu alebo dve konsolidované spánkové epizódy, ich budú mať aj v prostredí chránenom pred vonkajšími podnetmi, ale tento rytmus, samozrejme, nie je prispôsobený 24-hodinovému cyklu svetla a tmy v prírode. Rytmus spánku a bdenia sa za týchto okolností môže dostať mimo fázy s inými cirkadiánnymi alebo ultradiánnymi rytmami, ako sú metabolické, hormonálne, elektrické alebo neurotransmiterové rytmy CNS.

Nedávny výskum ovplyvnil dizajn prostredia vesmírnych lodí, pretože sa zistilo, že systémy, ktoré napodobňujú cyklus svetla a tmy, sú pre astronautov veľmi prospešné.[potrebná citácia]

Nórski vedci z univerzity v Tromsø dokázali, že niektoré arktické zvieratá (vtákopysk, sob) vykazujú cirkadiánny rytmus len v tých častiach roka, v ktorých je denný východ a západ slnka. V jednej štúdii o soboch vykazovali zvieratá na 70 stupňoch severnej zemepisnej šírky cirkadiánne rytmy na jeseň, v zime a na jar, ale nie v lete. Soby na 78 stupňoch severnej zemepisnej šírky vykazovali takéto rytmy len na jeseň a na jar. Výskumníci predpokladajú, že aj iné arktické zvieratá nemusia vykazovať cirkadiánne rytmy pri stálom svetle v lete a stálej tme v zime.

Iná štúdia na severnej Aljaške však zistila, že dážďovníky a dikobrazy si striktne udržiavajú cirkadiánny rytmus počas 82 slnečných dní a nocí. Vedci predpokladajú, že tieto dva malé cicavce vidia, že zdanlivá vzdialenosť medzi slnkom a obzorom je raz za deň najkratšia, a teda je to dostatočný signál na prispôsobenie sa.

Pri jesennej migrácii motýľov monarchov východných (Danaus plexippus) do zimovísk v strednom Mexiku sa používa časovo kompenzovaný slnečný kompas, ktorý závisí od cirkadiánnych hodín v ich tykadlách.

Ľudské aspekty tejto oblasti sa posudzujú v rámci biologických rytmov človeka.

Prvé výskumy cirkadiánnych rytmov naznačovali, že väčšina ľudí uprednostňuje deň s dĺžkou bližšie k 25 hodinám, keď sú izolovaní od vonkajších podnetov, ako je denné svetlo a meranie času. Tento výskum však bol chybný, pretože účastníkov nechránil pred umelým svetlom. Hoci boli účastníci chránení pred časovými podnetmi (ako sú hodiny) a denným svetlom, výskumníci si neboli vedomí fázových oneskorení spôsobených elektrickým osvetlením v interiéri. Účastníci mohli zapnúť svetlo, keď boli bdelí, a vypnúť ho, keď chceli spať. Elektrické svetlo večer oneskorilo ich cirkadiánnu fázu. Tieto výsledky sa stali všeobecne známymi.

Novšie výskumy ukázali, že: dospelí majú zabudovaný deň, ktorý trvá v priemere približne 24 hodín; osvetlenie interiéru ovplyvňuje cirkadiánne rytmy; a väčšina ľudí dosahuje najkvalitnejší spánok počas spánku určeného chronotypom. Štúdia Czeislera a kol. na Harvarde zistila, že rozsah pre normálnych zdravých dospelých ľudí všetkých vekových kategórií je pomerne úzky: 24 hodín a 11 minút ± 16 minút. „Hodiny“ sa denne prestavujú na 24-hodinový cyklus rotácie Zeme.

Cirkadiánny rytmus a duševné zdravie.

Narušenie cirkadiánneho rytmu je charakteristickým znakom mnohých psychologických problémov, ako je depresia, posttraumatická stresová porucha, OCD atď. Význam prípadnej korelácie je nejasný.

Načasovanie liečby v súlade s telesnými hodinami môže významne zvýšiť účinnosť a znížiť toxicitu alebo nežiaduce účinky liekov. Napríklad vhodne načasovaná liečba inhibítormi angiotenzín konvertujúceho enzýmu (ACEi) môže znížiť nočný krvný tlak a tiež priaznivo ovplyvniť remodeláciu ľavej komory (reverznú).

Krátky spánok počas dňa nemá vplyv na cirkadiánny rytmus.

Viaceré štúdie dospeli k záveru, že krátky spánok počas dňa, tzv. power-nap, nemá merateľný vplyv na normálny cirkadiánny rytmus, ale môže znížiť stres a zvýšiť produktivitu.

S poruchami ľudského cirkadiánneho rytmu je spojených mnoho zdravotných problémov, ako napríklad sezónna afektívna porucha (SAD), syndróm oneskorenej spánkovej fázy (DSPS) a iné poruchy cirkadiánneho rytmu. Cirkadiánne rytmy zohrávajú úlohu aj v retikulárnom aktivačnom systéme, ktorý je kľúčový pre udržanie stavu vedomia. Okrem toho môže byť zvrat v cykle spánok-bdenie príznakom alebo komplikáciou urémie, azotémie alebo akútneho zlyhania obličiek.

Štúdie tiež ukázali, že svetlo má priamy vplyv na ľudské zdravie, pretože ovplyvňuje cirkadiánne rytmy.

Cirkadiánny rytmus a piloti leteckých spoločností

Vzhľadom na charakter práce pilotov leteckých spoločností, ktorí často prechádzajú viacerými časovými pásmami a oblasťami slnečného svetla a tmy počas jedného dňa a trávia mnoho hodín v bdelom stave vo dne aj v noci, často nie sú schopní dodržiavať spánkový režim, ktorý zodpovedá prirodzenému ľudskému cirkadiánnemu rytmu; táto situácia môže ľahko viesť k únave. NTSB uvádza túto situáciu ako faktor, ktorý prispieva k mnohým nehodám, a uskutočnila viaceré výskumné štúdie s cieľom nájsť metódy boja proti únave pilotov.

Narušenie rytmu má zvyčajne negatívny účinok. Mnohí cestovatelia sa stretli so stavom známym ako jet lag a s ním spojenými príznakmi únavy, dezorientácie a nespavosti.

S nepravidelným alebo patologickým fungovaním cirkadiánnych rytmov súvisí množstvo ďalších porúch, napríklad bipolárna porucha a niektoré poruchy spánku. Nedávny výskum naznačuje, že poruchy cirkadiánneho rytmu zistené pri bipolárnej poruche sú pozitívne ovplyvnené účinkom lítia na hodinové gény.

Predpokladá sa, že dlhodobé narušenie rytmu má významné nepriaznivé zdravotné dôsledky na periférne orgány mimo mozgu, najmä pri vzniku alebo zhoršení kardiovaskulárnych ochorení. Potlačenie tvorby melatonínu spojené s narušením cirkadiánneho rytmu môže zvýšiť riziko vzniku rakoviny. LED osvetlenie potláča produkciu melatonínu päťkrát viac ako vysokotlakové sodíkové svetlo. Príznaky depresie z dlhodobého vystavenia nočnému svetlu sa dajú zrušiť návratom k normálnemu cyklu.

Cirkadiánne rytmy a hodinové gény exprimované v oblastiach mozgu mimo suprachiasmatického jadra môžu významne ovplyvňovať účinky vyvolané drogami, ako je kokaín. Okrem toho genetické manipulácie hodinových génov zásadne ovplyvňujú pôsobenie kokaínu.

Zdá sa, že SCN prijíma informácie o dĺžke dňa zo sietnice, interpretuje ich a odovzdáva ich epifýze (štruktúra podobná hrášku, ktorá sa nachádza v epithalame), ktorá potom vylučuje hormón melatonín. Vylučovanie melatonínu vrcholí v noci a počas dňa klesá. Zdá sa, že SCN nie je schopná rýchlo reagovať na zmeny svetelných a tmavých signálov.

Nedávno sa objavili dôkazy, že cirkadiánne rytmy sa nachádzajú v mnohých bunkách v tele – mimo „hlavných hodín“ SCN. Zdá sa napríklad, že pečeňové bunky reagujú skôr na kŕmenie ako na svetlo. Zdá sa, že bunky z mnohých častí tela majú „voľne bežiace“ rytmy.

Narušenie rytmu má zvyčajne krátkodobo negatívny účinok. Mnohí cestovatelia sa stretli so stavom známym ako jet lag a s ním spojenými príznakmi únavy, dezorientácie a nespavosti. S nepravidelným alebo patologickým fungovaním cirkadiánnych rytmov súvisí množstvo ďalších porúch spánku.

Nedávny výskum naznačuje, že cirkadiánne rytmy a hodinové gény exprimované v oblastiach mozgu mimo SCN môžu významne ovplyvňovať účinky vyvolané drogami zneužívania, ako je kokaín . Okrem toho genetické manipulácie hodinových génov hlboko ovplyvňujú účinky kokaínu .

Cirkadiánne rytmy zohrávajú úlohu aj v retikulárnom aktivačnom systéme v retikulárnej formácii.

Biologické hodiny u cicavcov

Schéma znázorňujúca vplyv svetla a tmy na cirkadiánne rytmy a súvisiacu fyziológiu a správanie prostredníctvom suprachiasmatického jadra u ľudí.

Primárne cirkadiánne „hodiny“ u cicavcov sa nachádzajú v suprachiasmatickom jadre (alebo jadrách) (SCN), dvojici odlišných skupín buniek umiestnených v hypotalame. Zničenie SCN vedie k úplnej absencii pravidelného rytmu spánku a bdenia. SCN dostáva informácie o osvetlení prostredníctvom očí. Očná sietnica obsahuje „klasické“ fotoreceptory („tyčinky“ a „čapíky“), ktoré sa používajú na bežné videnie. Sietnica však obsahuje aj špecializované gangliové bunky, ktoré sú priamo citlivé na svetlo a premietajú sa priamo do SCN, kde pomáhajú pri nastavovaní týchto hlavných cirkadiánnych hodín.

Tieto bunky obsahujú fotopigment melanopsín a ich signály vedú po dráhe nazývanej retinohypotalamický trakt do SCN. Ak sa bunky z SCN odstránia a kultivujú, udržiavajú si svoj vlastný rytmus bez vonkajších podnetov.

SCN prijíma informácie o dĺžke dňa a noci zo sietnice, interpretuje ich a odovzdáva ďalej do epifýzy, malej štruktúry v tvare šišky, ktorá sa nachádza v epithalame. V reakcii na to epifýza vylučuje hormón melatonín. Vylučovanie melatonínu vrcholí v noci a klesá počas dňa a jeho prítomnosť poskytuje informácie o dĺžke noci.

Viaceré štúdie naznačili, že melatonín v epifýze spätne ovplyvňuje rytmickosť SCN a moduluje cirkadiánne vzorce aktivity a iné procesy. Povaha a význam tejto spätnej väzby na úrovni systému však nie sú známe.

Cirkadiánne rytmy ľudí sa dajú nastaviť na o niečo kratšie a dlhšie časové úseky, ako je 24 hodín na Zemi. Výskumníci z Harvardu nedávno dokázali, že ľudské subjekty sa dajú naladiť aspoň na 23,5-hodinový a 24,65-hodinový cyklus (ten druhý je prirodzeným slnečným cyklom deň-noc na planéte Mars).

Klasické fázové markery na meranie času cirkadiánneho rytmu cicavcov sú:

Melatonín v systéme chýba alebo je počas dňa nezistiteľne nízky. Jeho nástup pri slabom osvetlení, tzv. dim-light melatonin onset (DLMO), približne o 21:00 (21:00), sa dá zmerať v krvi alebo v slinách. Jeho hlavný metabolit sa môže merať aj v rannom moči. DLMO aj stredný bod (v čase) prítomnosti hormónu v krvi alebo slinách sa používajú ako cirkadiánne markery. Novšie výskumy však naznačujú, že spoľahlivejším markerom môže byť melatonínový posun. Benloucif a kol. v Chicagu v roku 2005 zistili, že markery fázy melatonínu sú stabilnejšie a lepšie korelujú s časom spánku ako minimum teploty jadra. Zistili, že posun spánku aj melatonínový posun boli silnejšie korelované s rôznymi fázovými markermi ako nástup spánku. Okrem toho bola klesajúca fáza hladiny melatonínu spoľahlivejšia a stabilnejšia ako ukončenie syntézy melatonínu.

Jednou z metód používaných na meranie melatonínového posunu je analýza sekvencie vzoriek moču počas dopoludnia na prítomnosť metabolitu melatonínu 6-sulfatoxymelatonínu (aMT6s). Laberge a kol. v Quebecu v roku 1997 použili túto metódu v štúdii, ktorá potvrdila často zistené oneskorenie cirkadiánnej fázy u zdravých adolescentov.

Tretím markerom ľudského pacemakera je načasovanie maximálnej hladiny kortizolu v plazme. Klerman a kol. v roku 2002 porovnávali údaje o kortizole a teplote s ôsmimi rôznymi metódami analýzy údajov o plazmatickom melatoníne a zistili, že „metódy využívajúce údaje o plazmatickom melatoníne možno považovať za spoľahlivejšie ako metódy využívajúce CBT alebo údaje o kortizole ako ukazovateľ cirkadiánnej fázy u ľudí“.

Medzi ďalšie fyziologické zmeny, ktoré prebiehajú v súlade s cirkadiánnym rytmom, patrí srdcová frekvencia a tvorba červených krviniek.

Mimo „hlavných hodín“

Viac-menej nezávislé cirkadiánne rytmy sa nachádzajú v mnohých orgánoch a bunkách v tele mimo suprachiasmatického jadra (SCN), „hlavných hodín“. Tieto hodiny, nazývané periférne oscilátory, sa nachádzajú v pažeráku, pľúcach, pečeni, pankrease, slezine, týmuse a koži. Hoci oscilátory v koži reagujú na svetlo, systémový vplyv sa doteraz nepreukázal. Existujú aj určité dôkazy, že v čuchovej žiarovke a prostate sa pri kultivácii môžu vyskytovať oscilácie, čo naznačuje, že aj tieto štruktúry môžu byť slabými oscilátormi.

Okrem toho sa zdá, že napríklad pečeňové bunky reagujú skôr na kŕmenie ako na svetlo. Zdá sa, že bunky z mnohých častí tela majú voľnejšie rytmy.

Svetlo a biologické hodiny

Svetlo resetuje biologické hodiny v súlade s krivkou fázovej odozvy (PRC). V závislosti od načasovania môže svetlo urýchliť alebo oneskoriť cirkadiánny rytmus. PRC aj potrebná intenzita osvetlenia sa líšia od druhu k druhu a na resetovanie hodín u nočných hlodavcov sú potrebné nižšie hladiny svetla ako u ľudí.

Úrovne osvetlenia, ktoré ovplyvňujú cirkadiánny rytmus u ľudí, sú vyššie ako úrovne bežne používané pri umelom osvetlení v domácnostiach. Podľa niektorých výskumníkov musí intenzita osvetlenia, ktorá excituje cirkadiánny systém, dosahovať až 1000 luxov dopadajúcich na sietnicu.

Predpokladá sa, že smer svetla môže mať vplyv na nastavenie cirkadiánneho rytmu; svetlo prichádzajúce zhora, pripomínajúce obraz jasnej oblohy, má väčší účinok ako svetlo, ktoré vstupuje do našich očí zdola.

Podľa štúdie, ktorú v roku 2010 dokončilo Centrum pre výskum osvetlenia, má denné svetlo priamy vplyv na cirkadiánne rytmy, a tým aj na výkonnosť a pohodu. Výskum ukázal, že študenti, ktorí ráno zažívajú poruchy v režime osvetlenia, následne pociťujú poruchy v spánku. Zmena spánkového režimu môže mať negatívny vplyv na výkon a bdelosť študentov. Odstránenie cirkadiánneho svetla ráno oddiali nástup melatonínu pri tlmenom svetle o 6 minút denne, celkovo o 30 minút počas piatich dní.

Štúdie Nathaniela Kleitmana z roku 1938 a Derka-Jana Dijka a Charlesa Czeislera z rokov 1994/5 uviedli ľudské subjekty na viac ako mesiac do nútených 28-hodinových cyklov spánku a bdenia pri stálom tlmenom svetle a s potlačením iných časových signálov. Keďže normálni ľudia sa nedokážu prispôsobiť 28-hodinovému dňu pri tlmenom svetle, ak vôbec, označuje sa to ako protokol nútenej desynchrónie. Epizódy spánku a bdenia sú oddelené od endogénnej cirkadiánnej periódy približne 24,18 hodiny a výskumníci môžu hodnotiť vplyv cirkadiánnej fázy na aspekty spánku a bdenia vrátane latencie spánku a iných funkcií.

Biologické hodiny Popis cirkadiánnych rytmov u rastlín podľa de Mairana, Linnéa a Darwina
Stanfordova informačná stránka
Časopis Circadian Rhythms

Kategórie
Psychologický slovník

Biomedicínski vedci

Biomedicínsky vedec (alebo biomedicínsky lekár, biomedik, lekársky vedec) je vedec vzdelaný v oblasti biologických vied, najmä v kontexte medicíny. Biomedici zvyčajne pôsobia v biomedicínskom výskume v oblastiach, ako je anatómia, patológia, fyziológia, farmakológia, mikrobiológia, a tradične majú obmedzenejší kontakt s pacientmi. V poslednom období je trendom, že títo vedci úzko spolupracujú s inžiniermi a technológmi pri hľadaní inovatívnych spôsobov liečby chorôb prostredníctvom vývoja moderných diagnostických nástrojov a metodík liečby, pri ktorých lekári zohrávajú kľúčovú úlohu.

Biomedicínske vedy sa nesmú zamieňať s patológiou a mikrobiológiou.

Všeobecnú motiváciu možno vyjadriť takto: „rozšíriť súbor vedeckých poznatkov o témach súvisiacich s medicínou.“ Biomedicínski vedci skúmajú choroby, lieky a iné témy súvisiace s ľudským zdravím. Ich úlohou je vyvíjať alebo zlepšovať liečebné postupy, vakcíny, zariadenia a techniky týkajúce sa zdravotnej starostlivosti.

Biomedicínski vedci sa viac zameriavajú na komplexnú lekársku vedu a výskum než na liečebné techniky a každodennú medicínu ako ich kolegovia lekári, ktorí sa viac orientujú na pacientov.

K celkovým medicínskym poznatkom môžu prispieť aj odborníci vzdelaní v iných oblastiach ako medicína. Príkladom sú biologickí vedci, napríklad molekulárni biológovia.

Lekársky vedec hodnotí zdravotný stav transgénnych myší v britskom laboratóriu, 2000

Biomedicínski vedci skúmajú aspekty živých organizmov, ako je rozmnožovanie, rast a vývoj, aby mohli vyvíjať liečebné postupy, predchádzať chorobám a podporovať zdravie. Ich výskum môže skúmať zdravie (základný) alebo skúmať, ako predchádzať poruchám (aplikovaný). Vedci môžu používať dobrovoľníkov alebo modely. Medzi pracoviská patria ústavy, nemocnice alebo priemyselné podniky, laboratóriá.

Ľudia v tejto oblasti môžu:

Biomedicínske vzdelávacie programy (niekedy známe ako Medical Scientist Training Program) sa poskytujú na väčšine lekárskych fakúlt na celom svete, zvyčajne s cieľom vytvoriť odborníkov s budúcimi vedúcimi pozíciami v lekárskom výskume a vývoji.[potrebná citácia]

Vzdelávanie je jasne zamerané na biológiu človeka a základné vedy a na to, ako sa tieto poznatky dajú preniesť do lekárskeho a klinického prostredia.

Tieto programy zvyčajne zahŕňajú počiatočný bakalársky stupeň, ktorý je predpokladom pre dva roky ďalšieho štúdia, na základe ktorého študenti nakoniec získajú magisterskú skúšku z medicíny (ktorá sa však môže v rôznych krajinách a/alebo fakultách líšiť rozsahom a hĺbkou). Napriek tomu sa mnohí študenti rozhodnú pokračovať v štúdiu (až) ďalšie 4 roky, aby získali vyšší titul PhD/Doctor’s degree, pričom v tomto čase sa študenti špecializujú na určitú medicínsku oblasť, ako je napríklad nefrológia, neurológia, onkológia alebo virológia (v tomto čase študent absolvuje maximálne 9 rokov vysokoškolského štúdia).

Konkrétne v Spojenom kráľovstve sa od budúcich vysokoškolských študentov, ktorí chcú získať bakalársky titul v biomedicínskych vedách, vyžaduje, aby sa prihlásili prostredníctvom systému UCAS (zvyčajne v poslednom ročníku vysokej školy alebo v šiestej triede strednej školy).

Študenti, ktorí získajú bakalársky titul, môžu pracovať na iných ako výskumných pozíciách, napríklad vykonávať menej pokročilé lekárske testy v nemocniciach alebo pomáhať lekárom v oblasti biomedicíny. Na strednej škole by sa študenti mali pripravovať na tento odbor absolvovaním prírodovedných a zdravotníckych predmetov, ako sú biológia, chémia a matematika.

Lekári sa môžu špecializovať napríklad na tieto oblasti, ktoré sú vysvetlené:

Platy a pracovné podmienky

Biomedicínski vedci sú zamestnaní vo federálnych a štátnych vládach, sú konzultantmi pre chemické a farmaceutické obchodné firmy alebo pracujú v laboratóriách, kde vykonávajú testy a experimenty. V Spojených štátoch je priemerný plat výskumných vedcov 86 393 dolárov [cit ] V Spojenom kráľovstve dostávajú plat od 20 000 do 60 000 libier v závislosti od skúseností, vzdelania a pozície.

Laboratórne experimenty často obsahujú toxické alebo rádioaktívne materiály a nebezpečné organizmy. Je potrebné dodržiavať bezpečnostné postupy, aby sa zabránilo kontaminácii. Etické otázky sa objavujú, keď vedci pracujú so zvieratami a živočíšnymi produktmi, ako sú kmeňové bunky.

Biomedicínsky vedec je chránený titul, ktorý používajú odborníci pracujúci na oddelení patológie v nemocnici. Biomedicínske vedy sa skladajú z týchto odborov: biochémia, hematológia, imunológia, mikrobiológia, histológia, cytológia, bakteriológia a transfúzna služba. Tieto profesie sú v Spojenom kráľovstve regulované Radou pre zdravotnícke povolania. Každý, kto nepravdivo tvrdí, že je biomedicínskym vedcom, sa dopúšťa priestupku a môže byť potrestaný pokutou až do výšky 5000 libier.

Každé oddelenie sa špecializuje na pomoc pri diagnostike a liečbe ochorení. Vstup do profesie si vyžaduje bakalársky titul s vyznamenaním akreditovaný Inštitútom biomedicínskych vied (IBMS), po ktorom nasleduje minimálne 12-mesačná laboratórna odborná príprava v jednej z patologických disciplín, avšak skutočný čas strávený odbornou prípravou môže byť podstatne dlhší. Od stážistov sa tiež vyžaduje, aby vyplnili portfólio osvedčenia o odbornej spôsobilosti, ktoré si vyžaduje zhromaždenie rozsiahleho množstva dôkazov na preukázanie odbornej spôsobilosti. Na konci tohto obdobia sa hodnotí portfólio a celková odborná spôsobilosť stážistov, ak sa dosiahne úspešná štátna registrácia. Štátna registrácia znamená, že uchádzač dosiahol požadovanú úroveň vzdelania a bude dodržiavať usmernenia a kódexy praxe vytvorené radou pre zdravotnícke povolania. nedávno bol zavedený ko-terminálny stupeň, aby sa toto povolanie zosúladilo s ostatnými povolaniami príbuznými zdravotníctvu. Študenti sa teraz zúčastňujú na stáži, ktorá trvá 15 týždňov, buď v druhom alebo treťom ročníku štúdia. Po ukončení štúdia študenti získajú štátnu registráciu. Stáže nie sú zaručené a miesta sú obmedzené na najlepších študentov, tí, ktorí nedostanú stáže, môžu pokračovať v starom štýle registrácie, ale sú vážne znevýhodnení pri uchádzaní sa o pracovné miesta.

Biomedicínski vedci sú druhým najväčším povolaním registrovaným Radou pre zdravotnícke povolania a tvoria dôležitú súčasť zdravotníckeho tímu. Mnohé rozhodnutia lekárov sú založené na výsledkoch testov, ktoré vypracovali biomedicínski vedci. Napriek tomu veľká časť širokej verejnosti nevie o biomedicínskych vedcoch a ich dôležitej úlohe. Táto neinformovanosť sa týka aj mnohých lekárov a zdravotných sestier; biomedicínski vedci sa často nesprávne označujú ako laboratórni technici.

Biomedicínski vedci sa neobmedzujú výlučne na laboratóriá NHS. Biomedicínski vedci sa spolu s vedcami v iných vzájomne súvisiacich lekárskych odboroch snažia pochopiť ľudskú anatómiu, fyziológiu a správanie na všetkých úrovniach. Niekedy sa to dosahuje pomocou modelových systémov, ktoré sú homologické rôznym aspektom ľudskej biológie. Výskum, ktorý biomedicínski vedci vykonávajú buď na univerzitách, alebo vo farmaceutických spoločnostiach, viedol k vývoju nových spôsobov liečby širokého spektra degeneratívnych a genetických porúch. Biológia kmeňových buniek, klonovanie, genetický skríning/liečba a ďalšie oblasti biomedicínskej vedy vznikli vďaka práci biomedicínskych vedcov z celého sveta.

Ošetrovateľstvo – Audiológia – Stomatológia – Dietológia – Záchranná zdravotná služba – Epidemiológia – Zdravotnícka technika – Pôrodná asistencia – Ošetrovateľstvo – Pracovná terapia – Optometria – Osteopatická medicína – Farmácia – Fyzioterapia – Lekár – Asistent lekára – Podiatria – Psychológia – Verejné zdravotníctvo – Respiračná terapia – Rečová a jazyková patológia

Kategórie
Psychologický slovník

Joseph Takahashi

Joseph S. Takahashi je japonský americký neurobiológ a genetik. Takahashi je profesorom na University of Texas Southwestern Medical Center, ako aj výskumníkom v Howard Hughes Medical Institute. Takahashiho výskumná skupina objavila v roku 1994 genetický základ cirkadiánnych hodín cicavcov a v roku 1997 identifikovala gén Clock. Takahashi bol v roku 2003 zvolený za člena Národnej akadémie vied.

Takahashi absolvoval strednú školu Richarda Montgomeryho v Rockville v štáte Maryland v roku 1970. Takahashi navštevoval Swarthmore College a v roku 1974 ukončil štúdium biológie. Po ukončení štúdia pracoval rok s Patriciou DeCourseyovou na Univerzite v Južnej Karolíne a potom sa prihlásil na spoluprácu s Michaelom Menakerom na Texaskej univerzite v Austine. Menaker nakoniec prešiel na Oregonskú univerzitu, kde Takahashi v roku 1981 získal doktorát z neurovedy. Takahashi bol dva roky postdoktorandom v Národnom inštitúte duševného zdravia pod vedením Martina Zatza a v roku 1983 nastúpil na pozíciu pedagóga na Katedre neurobiológie a fyziológie Northwestern University, kde pôsobil 26 rokov. Takahashi nastúpil na fakultu Texaskej univerzity v Juhozápadnom zdravotníckom centre v Dallase v roku 2008 ako jej Loyd B. Sands Distinguished Chair in Neuroscience. Takahashi pôsobí aj ako člen vedeckej poradnej rady spoločnosti Hypnion, Inc. zameranej na vývoj nových terapeutických postupov pri poruchách centrálneho nervového systému ovplyvňujúcich spánok a bdelosť, ako aj poruchy cirkadiánneho rytmu. Je tiež členom redakčných rád časopisov Neuron, Physiological Genomics a Journal of Biological Rhythms

Štúdie SCN – cirkadiánneho pacemakera

Začiatkom 80. rokov Takahashi a Menaker študovali systém kultúry epifýzy vtákov in vitro, aby pochopili cirkadiánne oscilácie, a dokázali, že suprachiasmatické jadro (SCN) hypotalamu, ktoré bolo identifikované ako riadiace centrum cirkadiánnych rytmov u cicavcov, zohráva rovnakú úlohu aj u vtákov. Autori tiež spolupracovali s DeCourseyom a použili škrečky, aby dokázali, že fotoreceptorový systém zodpovedný za entrinment cirkadiánnych rytmov je odlišný od vizuálneho systému.

V roku 2010 Takahashi, Buhr a Yoo skúmali potenciál teplotných výkyvov na riadenie biologických oscilátorov. Zistenie, že hlavný cirkadiánny pacemaker, robustný oscilátor, ktorý je zvyčajne ovplyvňovaný iba environmentálnymi cyklami svetla a tmy, bol pri izolácii in vitro schopný ovplyvňovať aj teplotné výkyvy, naznačuje, že teplotné resetovanie je základnou vlastnosťou všetkých cicavčích hodín a pravdepodobne funguje prostredníctvom vysoko konzervovaného mechanizmu vo všetkých cicavčích bunkách. To tiež naznačuje, že telesné teplotné rytmy riadené SCN u homeotermických cicavcov sú potenciálnym mechanizmom, prostredníctvom ktorého môžu hlavné hodiny synchronizovať cirkadiánne oscilátory v tkanivách celého tela.

Štúdie cirkadiánnych vlastností hodinových génov cicavcov

Výskum Takahashiho viedol k mnohým zmenám v chápaní toho, ako cirkadiánne hodiny cicavcov ovplyvňujú fyziológiu a vzťahy s prostredím. V roku 1993 Takahashi a Michael Greenberg skúmali mechanizmy entrinácie suprachiasmatických jadier cicavcov na svetelné cykly prostredia. Skúmali vzťah medzi fosforylovaným proteínom viažucim cyklický adenozínmonofosfátový reakčný prvok (CREB) a transkripciou c-fos, proteínom, ktorý bol predtým označený za súčasť cesty fotického entrainmentu. Pomocou imunoprecipitácie sa Takahashimu a Greenbergovi podarilo preukázať, že svetlom indukovaná fosforylácia CREB sa vyskytuje len počas subjektívnej noci. Vzhľadom na to, že sa ukázalo, že CREB reguluje transkripciu c-fos v bunkách feochromocytómu PC12, Takahashi a Greenberg mohli dospieť k záveru, že fosforylácia CREB v SCN môže zohrávať dôležitú úlohu vo fotickom entrainmente cicavcov.

Po výskume in vitro na kultúrnom systéme epifýzy, ktorý sa používal na pochopenie cirkadiánnych oscilácií, sa ukázali obmedzenia systému bunkových kultúr a Takahaši zmenil metódy a začal používať doprednú genetiku a pozičné klonovanie – nástroje, ktoré si nevyžadovali pokročilé znalosti základného mechanizmu – na pochopenie genetických a molekulárnych základov cirkadiánnych rytmov. Pomocou mutovaných kmeňov myší Takahashi a jeho kolegovia izolovali kmene s abnormálnou dĺžkou periódy a v roku 1994 objavili gén hodín. V roku 1997 klonovali cicavčí cirkadiánny hodinový gén.

Necirkadiánne fenotypy hodinovej mutantnej myši

Od identifikácie hodinového mutanta v roku 1994 Takahashi pokračoval vo výskume tejto mutácie a použil ju na štúdium klinických porúch, ako je nepravidelná homeostáza spánku a obezita.

V roku 2000 spolu s kolegami zo Severozápadnej univerzity zistil, že myši s mutovanými hodinami spia o 1 až 2 hodiny za noc menej ako myši divokého typu. Okrem toho, keďže týmto myšiam chýba cirkadiánny systém, ktorý reguluje konsolidovaný spánok v určitom dennom čase, spánok u hodinových mutantov je rozložený počas celého dňa v cykloch svetlo-tma aj v úplnej tme. Výsledkom tejto mutácie je menej spánku REM a viac času stráveného v skorších fázach spánku.

V roku 2005 spolupracoval s Josephom Bassom a oznámil účinky mutácií v géne hodín na metabolizmus a fyziológiu myší. Ich experimenty porovnávali prírastok hmotnosti u myší s mutáciou hodín s prírastkom hmotnosti u kontrolných myší a ukázali, že mutované myši častejšie priberali. Takýto objav ich ovplyvnil, aby pokračovali v skúmaní úlohy hodinového génu pri chuti do jedla a energii. U mutantných myší Clock zaznamenali zníženú hladinu orexínu, neuropeptidu, ktorý sa podieľa na regulácii príjmu potravy. Tento výsledok poskytuje ďalší dôkaz, že gén hodín má zásadný vplyv na metabolické procesy u myší.

Odvtedy sa zistilo, že samotný metabolizmus zohráva úlohu pri regulácii hodín. V roku 2009 Takahashi a jeho kolegovia zistili, že syntéza nikotínamid-fosforibosyltransferázy (NAMPT) sprostredkovaná metabolickým koenzýmom nikotínamid-adeníndinukleotidom (NAD+), ktoré oscilujú v dennom cykle, môže zohrávať dôležitú úlohu pri regulácii cirkadiánnej aktivity. Meraním oscilácií hladín NAMPT a NAD+ v pečeni divokého typu a mutantných myší zistili, že oscilácie NAMPT regulujú NAD+, ktorý zasa reguluje deacetylázu SIRT1.

Pokračovanie štúdií mutagenézy

Pomocou mutagenetických skríningov (forward genetics) sa našla mutácia hodín u myší a mutácia tau u škrečkov. Takahashiho laboratórium pokračovalo v používaní tejto metódy, aby viedla k objavom úlohy cirkadiánnych hodín vo videní, učení, pamäti, strese a závislosti, okrem iných správania.

Kategórie
Psychologický slovník

Teória voľby

Termín teória voľby je úzko spojený s prácou Dr. Williama Glassera, autora knihy s týmto názvom, a je vyvrcholením približne 50 rokov teórie a praxe v psychológii a poradenstve. Teória voľby je tiež disciplína analýzy matematickej povahy správania sa ekonomických subjektov pri voľbe v mikroekonómii. Teóriu voľby v ekonómii nájdete v časti teória racionálnej voľby.

Teória voľby predpokladá, že správanie je ústredným prvkom našej existencie a je riadené piatimi geneticky podmienenými potrebami, podobne ako u Maslowa:

a štyri základné psychologické potreby:

Teória voľby predpokladá existenciu „sveta kvality“, do ktorého od narodenia a počas celého života umiestňujeme veci, ktoré si vysoko ceníme: predovšetkým ľudí, ktorí sú pre nás dôležití, veci, ktoré si ceníme, a systémy viery, t. j. náboženstvo, kultúrne hodnoty a ikony atď. Glasser tiež predpokladá „porovnávacie miesto“, v ktorom porovnávame svet, ktorý zažívame, s naším kvalitným svetom. Správame sa tak, aby sme čo najlepšie dosiahli reálnu skúsenosť sveta, ktorá je v súlade s naším Kvalitným svetom.

Správanie („celkové správanie“ podľa Glassera) sa skladá z týchto štyroch zložiek: konanie, myslenie, cítenie a fyziológia. Glasser predpokladá, že nad prvými dvoma z nich máme značnú kontrolu alebo možnosť voľby a nad poslednými dvoma máme len malú možnosť priamej voľby. Keďže tieto štyri zložky sú úzko prepojené, rozhodnutia, ktoré robíme v myslení a konaní, výrazne ovplyvňujú naše cítenie a fyziológiu.

Teória voľby tvrdí, že väčšina duševných chorôb je v skutočnosti prejavom nešťastia a že sme schopní naučiť sa zvoliť si alternatívne správanie, ktoré povedie k väčšej spokojnosti. Reality terapia je poradenský proces zameraný na pomoc klientom naučiť sa robiť tieto voľby.

Desať axióm teórie voľby

1. Jediná osoba, ktorej správanie môžeme kontrolovať, je naša vlastná.
2. Všetko, čo môžeme dať inej osobe, sú informácie.
3. Všetky dlhotrvajúce psychické problémy sú vzťahové problémy.
4. Problematický vzťah je vždy súčasťou nášho súčasného života.
5. To, čo sa stalo v minulosti, súvisí s tým, akí sme dnes, ale svoje základné potreby môžeme uspokojovať len teraz a plánovať ich uspokojovanie aj v budúcnosti.
6. Svoje potreby môžeme uspokojiť len tak, že uspokojíme obrazy v našom kvalitnom svete.
7. Všetko, čo robíme, je správanie.
8. Všetko správanie je Celkové správanie a skladá sa zo štyroch zložiek: konania, myslenia, cítenia a fyziológie.
9. Všetko Celkové správanie je zvolené, ale priamu kontrolu máme len nad zložkami konanie a myslenie. Naše cítenie a fyziológiu môžeme ovládať len nepriamo prostredníctvom toho, ako si vyberieme konanie a myslenie.
10. Celé Celkové správanie je označené slovesami a pomenované podľa tej časti, ktorá je najviac rozpoznateľná.