Het verkennen van verre bestemmingen kan een schat aan nieuwe ervaringen opleveren, maar de jetlag die daarmee gepaard gaat kan vervelende bijwerkingen hebben. Aanpassen aan een andere tijdzone brengt vaak vermoeidheid, slaapproblemen en een verscheidenheid aan problemen met zich mee die de opwinding van een nieuw avontuur kunnen overschaduwen.
Jetlag wordt veroorzaakt door verschillen tussen het circadiane systeem (de interne klok van het lichaam) en de omgeving. Rond de eeuwwisseling begonnen wetenschappers te beseffen dat het menselijk lichaam meerdere interne klokken heeft die op verschillende manieren zijn gekalibreerd, en wanneer deze klokken niet synchroon met elkaar lopen, kunnen symptomen zoals een jetlag optreden. Deze aandoening kan op verschillende manieren voorkomen en komt steeds vaker voor naarmate we ouder worden.
In het boek "Chaos", uitgegeven door AIP Press, ontwikkelde een team van wetenschappers van de Northwestern University en het Santa Fe Institute een theoretisch model om de interactie tussen meerdere interne klokken te bestuderen onder invloed van verstoringen zoals veroudering en jetlag.
Modern onderzoek toont aan dat de circadiane klok in bijna elke cel en elk weefsel van het menselijk lichaam aanwezig is. Elke klok vertrouwt op zijn eigen set signalen om te kalibreren; De klok van de hersenen is bijvoorbeeld afhankelijk van zonlicht, terwijl de perifere organen zich rond de maaltijden kalibreren.
Auteur Huang Yitong zei: “Conflicterende signalen, zoals warm weer tijdens korte lichtperiodes of nachtelijk eten – eten wanneer de hersenen op het punt staan te rusten – kunnen de interne klokken in de war brengen en ervoor zorgen dat ze niet meer gesynchroniseerd raken.
Momenteel is er weinig bekend over de manier waarop de verschillende interne klokken van het lichaam met elkaar omgaan. De complexiteit van het overwegen van meerdere klokken betekent dat onderzoekers de neiging hebben om vereenvoudigde modellen te gebruiken.
"De meeste onderzoeken hebben zich geconcentreerd op een specifiek tijdsignaal of een enkele klok", zei Huang. "Er blijven belangrijke hiaten bestaan in ons begrip van de synchronisatie van meerdere klokken onder tegenstrijdige timingsignalen."
Huang en haar collega's kozen voor een andere aanpak en ontwikkelden een wiskundig raamwerk om deze complexe interactie tussen systemen te verklaren. Hun model heeft twee gekoppelde oscillatorgroepen die het natuurlijke ritme van de circadiane cyclus nabootsen. Elke oscillator beïnvloedt de andere terwijl deze wordt aangepast op basis van unieke externe signalen.
Met behulp van dit model kon het team onderzoeken hoe dit gekoppelde systeem wordt verstoord en waardoor de effecten verergeren. Ze ontdekten dat veel voorkomende symptomen van veroudering, zoals verzwakte signalen tussen circadiane klokken en verminderde gevoeligheid voor licht, het systeem gevoeliger maken voor verstoringen en langzamer herstellen.
Ze hebben ook een nieuwe manier gevonden om het herstel van een jetlag en soortgelijke verstoringen te versnellen. Volgens hun bevindingen is de manier om de slaap te verbeteren via de maag.
"Het eten van een extra maaltijd vroeg in de ochtend in de nieuwe tijdzone kan de jetlag helpen overwinnen," zei Huang. "Het voortdurend veranderen van de maaltijdtijden of het eten in de avond wordt afgeraden, omdat dit ervoor kan zorgen dat de lichaamsklok inconsistent is."
De auteurs zijn van plan om naar de andere kant van de vergelijking te kijken en factoren te identificeren die interne klokken veerkrachtiger maken. Deze bevindingen kunnen leiden tot aanbevelingen om jetlag in de eerste plaats te voorkomen of om het circadiane systeem tot op hoge leeftijd gezond te houden.