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Innere Uhr: Software kontert Jet-Lag

Gegen die unangenehmen Folgen des Jetlags entwickelten Wissenschaftler um Dennis Dean vom Brigham & Women's Hospital in Boston nun ein Computerprogramm, das die innere Uhr rasch an die Ortszeit angleichen soll. Es berechnet exakt, zu welchem Zeitpunkt und welcher Dauer sich der Anwender strahlend hellem Licht aussetzen soll, um die innere Körperuhr passend zu regulieren.

Die Forscher simulierten mit Hilfe eines mathematischen Modells einen verschobenen Rhythmus der inneren Uhr und analysierten den Einfluss verschiedener Parameter. Berücksichtigt wurden die Lichteinstrahlung der neuen Umgebung, die Anzahl der überquerten Zeitzonen, die Länge des Biorhythmus, die gewünschten Stunden Schlaf sowie die favorisierte Dauer und Intensität des Lichts (etwa Tageslicht oder Licht in geschlossenen Räumen). Als Ergebnis schlägt die Software eine Strategie vor, die jeweils optimal an den Tagesplan des Benutzers in der neuen Zeitzone angepasst ist.

Im Modell halbierte die Empfehlung der Software die Anzahl der Tage, die für die Überwindung des Jet-Lags nach einem zwölfstündigen Flug von New York nach Hong Kong nötig gewesen wären. Als nächsten Schritt wollen die Forscher den zusätzlichen Einfluss von kleinen Nickerchen, Koffein und Melatonin – dem Hormon, das den Tag-Nacht-Rhythmus des menschlichen Körpers steuert – auf die verschobene innere Uhr untersuchen. Sie hoffen, mit ihrer Software nicht nur Symptome des Jetlags zu lindern, sondern auch Schichtarbeitern zu helfen und solchen Menschen, die unter extremen Bedingungen arbeiten, wie beispielsweise im Weltall, in den polaren Regionen, unter Wasser oder unter Tage.

Der von der inneren Uhr bestimmte zirkadiane Rhythmus ist ein körpereigener 24 Stunden-Rhythmus, der die biologischen Körperfunktionen mit der Umwelt synchronisiert. So beeinflusst er das Schlaf-Wach-Verhalten, steuert die Körpertemperatur und den Blutdruck, regelt die Hormonproduktion und die Herzfrequenz. Licht ist vermutlich der "Zeitgeber", das bei Wirbeltieren durch ein lichtempfindliches Pigment in der Netzhaut wahrgenommen wird. (lw)

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  • Quellen
Dean, D. et al.: Taking the Lag out of Jet Lag through Model-Based Schedule Design. In: Public Library of Science Computational Biology 10.1371/journal.pcbi.1000418, 2009.

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