Matematična aplikacija pospešuje okrevanje po jet-lagu

Nova mobilna aplikacija z matematičnim pristopom pomaga popotnikom, ki zaostajajo z letali, uskladiti cirkadiane ritme in pospešiti okrevanje po izzivih časovnega pasu.

Matematiki Univerze v Michiganu (UM) pravijo, da aplikacija uporablja doslej neznane bližnjice, da bi čim bolj obnovila notranjo uro osebe.

"Premagovanje zaostajanja curkov je v osnovi matematični problem in izračunali smo optimalen način," je povedal dr. Danny Forger, profesor matematike na UM.

"Zagotovo nismo prvi, ki bi svetovali glede tega, vendar naše napovedi kažejo najboljše in najhitrejše načine prilagajanja v časovnih pasovih."

Tradicionalne smernice priporočajo, da se za vsak prečkan časovni pas dodeli en dan okrevanja.

Nova aplikacija za iPhone, imenovana Entrain, naj bi prva uporabila številčni pristop k "entrainmentu", znanstvenemu izrazu za sinhronizacijo cirkadijskih ritmov z zunanjo uro.

Entrain je zgrajen okoli predpostavke, da je svetloba, zlasti od sonca in v valovnih dolžinah, ki se našim očem zdijo modre barve, najmočnejši signal za uravnavanje cirkadijskih ritmov.

Ta nihanja v vedenjih in telesnih funkcijah, vezana na 24-urni dan planeta, nas več kot vodijo k prehranjevanju in spanju. Upravljajo procese v vsaki od naših celic.

Kratke motnje, kot je reaktivni zamik in simptomi utrujenosti in nespečnosti, lahko vplivajo na razpoloženje in delovanje.

Znanstveniki so redne motnje in motnje sistema povezali tudi z depresijo, nekaterimi vrstami raka, boleznimi srca in diabetesom.

Še posebej dovzetni so piloti, stevardese in izmenski delavci, ki predstavljajo več kot 10 odstotkov ameriške delovne sile.

Bližnjice, ki jih ponuja aplikacija, so urniki svetlobe in teme po meri, odvisno od poti.

Urniki se vsak dan znižajo na en blok časa, ko bi morali iskati čim močnejšo svetlobo, drugega pa, ko bi se morali postaviti v temo ali vsaj v slabo svetlobo. Sploh ni treba spati.

"Če morate iti ven, lahko nosite očala v roza barvi, da blokirate modro valovno dolžino," so povedali raziskovalci.

In če aplikacija sredi noči predpiše "svetlo zunanjo svetlobo", lahko to opravi terapevtska luč - ja, njene bližnjice včasih zahtevajo nenavadne ure.

Študija, objavljena v Javna knjižnica znanosti Računalniška biologija, se opira na dva vodilna matematična modela ali sklope enačb, ki dokazano natančno opisujeta človeške cirkadiane ritme.

Raziskovalci so uporabili te enačbe in tehniko, imenovano teorija optimalnega nadzora, za izračun idealnih urnikov prilagajanja za več kot 1000 možnih potovanj.

Aplikacija uporabnikom omogoča dostop do teh urnikov.

Kako deluje aplikacija

Začnite z vnosom običajnih ur svetlobe in teme v trenutni časovni pas, nato izberite časovni pas, v katerega potujete in kdaj, ter najsvetlejšo svetlobo, v kateri pričakujete, da boste med potovanjem preživeli največ časa (v zaprtih prostorih ali na prostem). .) Aplikacija nato ponudi poseben načrt in napove, kako dolgo bo trajalo prilagajanje.

Recimo, da potujete iz Detroita v London, pet ur naprej. Vaš let odpelje ob 22. uri. Vzhodni čas in prispe naslednji dan ob 11.05 po londonskem času. To je službeno potovanje in večino časa boste morali preživeti v notranji razsvetljavi.

V teh okoliščinah aplikacija pravi, da vas lahko prilagodi v približno treh dneh. To je manj kot pravilo en dan na uro zunaj začetnega časovnega pasu.

Vhodna ura za vsako potovanje se začne na začetku prvega svetlobnega cikla v novem časovnem pasu.

Za potovanje v London bi torej na dan po prihodu želeli dobiti svetlobo od 7.40 do 21. ure in ne pozneje. Vstanite drugi dan prej, ob 6.20 zjutraj, luči ugasnejo ob 19.40.

Morda se vam bo zdelo, da se odpravite na večerni sprehod, toda bivanje na svetlobi v času, ko aplikacija predpisuje temo, bi podaljšalo prilagoditveno obdobje, pravijo raziskovalci.

Za najučinkovitejše premagovanje jet laga raziskovalci priporočajo:

• Izkusite en blok svetlobe in en blok teme vsak dan;
• Med svetlobno fazo bodite v najmočnejši svetlobi;
• V temni fazi bodite v čim manjši svetlobi. Tudi kratek izbruh močne svetlobe ob nepravem času lahko podaljša čas prilagajanja;
• Temne faze niso nujno faze spanja;
• Če morate biti v temnih fazah zunaj, blokirajte modro svetlobo z rožnatimi očali ali vizirjem. Upoštevajte prilagojeni, matematično optimalen urnik, ki ga ponuja brezplačna aplikacija Entrain.

Tretji dan vstanite pred sončnim vzhodom, okoli 5. ure zjutraj. Ostanite na svetlobi do 19.20. Vaše telo bo sinhronizirano naslednje jutro. Če odstopite od urnika, lahko to sporočite aplikaciji in bo preračunana naprej.

Da bi pokazali, kako se ta nova metoda razlikuje, raziskovalci ilustrirajo cirkadiane ritme kot uro s točko na uro, ko je vaša telesna temperatura najnižja. Običajno se to zgodi približno dve uri, preden se zbudite.

Če je točka običajno ob 5. uri zjutraj in potujete v tujino, se lahko nenadoma premakne na recimo 15. uro. v cilj. Verjetno boste imeli zaostanek curka, dokler se vaš sistem ne prilagodi in vaše telo spet doseže najnižjo temperaturo le nekaj ur preden se sproži alarm.

»Drugi načini, kako te točke spet poravnajo, so tako, da se na zunanji strani kroga nagnejo, včasih potisnejo proti sebi in včasih oddaljijo od cilja.

"Toda naši urniki lahko kar presežejo sredino," je povedala Olivia Walch, doktorska študentka matematike, ki je ustvarila aplikacijo. "To je skoraj kot kramp telesa, da se hitreje ujamete."

Vir: Univerza v Michiganu