Du landar i Stockholm efter sju timmar i ett flygplan från New York. Tidsskillnaden är sex timmar och trots att klockan är 23:00 så känns det som att den bara är 17.00.
Trots att det är mörkt är du pigg och inte alls redo för sömn. När du kommer hem 01:00 tar du ett piller som gör dig trött.
Efter åtta timmars oavbruten sömn är klockan 09.00 och du vaknar pigg och utvilad utan några symptom som förhindrar att du kan ha en bra dag.
Jetlag är en tidsförskjutning i hjärnan som kan öka risken för bland annat depression för de resenärer som flyger mycket och långt.
Trots att scenariot ovan ännu inte är verklighet kan det snart bli det om forskarna lyckas avslöja hemligheterna bakom kroppens dygnsrytm. Martin Fredensborg Rath, lektor och filosofie doktor på universitetet i Köpenhamn, Danmark, har i över tio år forskat på hjärnans dygnsrytm.
Tillsammans med sina kollegor har han publicerat en artikel i den veten-skapliga tidskriften Neuroendocrinology om att hjärnans dygnsrytm styrs av stress-hormonet kortisol.
Den kunskapen ska bland annat användas för att ta reda på om hormonsystemet kan styra hjärnans dygnsrytm för att bland annat nollställa det kaos som orsakas av långa flygresor.
Dygnsrytmcentrum styr din biologiska klocka
Ljus bidrar till att reglera vår dygnsrytm via en fotosensitiv cell i ögat. Cellen ger besked till SCN, hjärnans suprachiasmatiska kärna, som har en rytm på cirka 24 timmar. SCN skickar också besked om att producera melatonin när det är mörkt.
SCN reglerar dygnsrytmen och säkerställer bland annat att kroppstemperaturen är högre på dagen än på natten. SCN beordrar också binjurarna att bilda kortisol vid vissa tider på dygnet.
Med hjälp av stresshormonet kortisol, som bildas i binjuren, skickar SCN besked till centrum för intellektuella funktioner (hjärnbarken) och centrum för finmotorik (lillhjärnan): Det är dags att vila.
Via ryggmärgen ger SCN samtidigt besked till tallkottkörteln att omvandla signalämnet serotonin till melatonin, vilket gör oss sömniga.
Rubbar den biologiska klockan
Jetlag uppstår när flygresan stör hjärnans system för dygnsrytmen, den så kallade suprachiasmatiska kärnan (SCN), det som kallas för den biologiska klockan.
SCN kan justera dygnsrytmen även om vi tillbringar en längre tid i mörker – just så som det är för människor som bor norr om polcirkeln och lever ett halvår mörker.
Ljus och mörker bidrar dock till att reglera SCN som skickar besked till resten av kroppen att reglera energiförbrukningen. Ljus bidrar med andra ord till att ställa om klockan.
När vi flyger över Atlanten är det inte bara avgångs-platsen och destinationens ljus som skiljer sig, vår biologiska klocka kommer också att vara i konflikt med omgivningarna.
Å ena sidan är den biologiska klockan fortfarande inställd på New York-tid, men å andra sidan säger ljuset i Stockholm en annan sak.
Konflikten får de 20 000 nervcellerna i den biologiska klockan att jobba övertid för att försöka synkronisera dygnsrytmen med tiden på destinationen – en uppgift som tar längre tid än själva flygturen.
Enligt Martin Fredensborg Rath är jetlag ett begrepp som dök upp först i samband med att vi började flyga allt snabbare över tidszoner än vårt system för dygnsrytmen är gjort för.
Forskarna rekommenderar därför att man försöker ställa om sin dygnsrytm redan innan avfärd så att den liknar tiden för destinationen.
Exempelvis kan hjärnan ställas in på den nya dygnsrytmen genom att du går upp tidigare än normalt och får ljus i ögonen.
På kvällen kan ämnet melatonin tvärtom ge hjärnan besked om att det är läggdags, och på så sätt bidra till att ställa in den nya dygnsrytmen. Melatonin är ett hormon som kroppen bildar naturligt under de mörka timmarna och som gör oss sömniga.
Piller ska ändra dygnsrytmen
Forskare har tidigare visat att det är möjligt att påverka nervcellerna i den biologiska klockan och på det viset förändra dygnsrytmen. Utifrån detta kom idén om att utveckla ett piller som kan reglera dygns-rytmsystemet.
Andra undersökningar har visat att nyckeln till en förändrad dygnsrytm finns i de särskilda arvsanlagen i nervcellerna, de så kallade klockgenerna som bland annat finns i hjärnans inre klocka (SCN), lillhjärnan och hjärnbarken.
Tills alldeles nyligen visste forskarna dock inte hur hjärnans inre klocka reglerar rytmen i lillhjärnan och hjärnbarken eftersom de områdena inte är hopkopplade av nerv-celler.
På Köpenhamns universitet hade Martin Fredensborg Rath tidigare observerat att klockgenerna var aktiva i hjärnan när hormonet kortisol förekom, och han bestämde sig för att göra ett djurförsök och ta reda på om det fanns något samband.
Utöver att råttor sover på dagen och är aktiva på natten fungerar deras dygnsrytm på samma sätt som vår. Genom att borra ett hål i råttornas kranium kunde forskarna få tillgång till den biologiska klockan, SCN.
Därefter placerade de en elektrod i hålet. Elektroden värmde upp vävnaden i hjärnan och störde djurens dygnsrytm så att de sov, vaknade eller åt vid slumpmässiga tidpunkter och inte efter en fast rytm på 24 timmar.
Kroppstemperaturen och hormon-produktionen blev också mer konstant samtidigt som klockgenernas rytmiska aktivitet i hjärnan försvann.
Djurförsök avslöjar dygnsrytmens dna
Forskare har dokumenterat att nyckeln till att ändra dygnsrytmen ligger i de särskilda arvsanlagen som också kallas klockgener. Djurförsök med råttor visar att stresshormonet kortisol spelar en roll.
Förstörde biologisk klocka
Forskarna förstörde dygnsrytmen genom att borra ett hål i råttans kranium och sätta in en elektrod. Elektroden värmde upp hjärnans vävnad och förstörde den biologiska klockan (som sitter i den suprachiasmatiska kärnan). Råttorna åt, sov och vaknade nu vid slumpmässiga tidpunkter.
Satte in en pump
I ett försök att återskapa dygnsrytmen opererade forskarna in en liten pump i nacken på råttan. Pumpen doserade hormonet kortikosteron vid fasta och regelbundet åter-kommande tider på dygnet. Kortikosteron motsvarar hormonet kortisol hos människor.
Återskapade signal
Kommunikationen med lillhjärnans klockgener hade nu återupprättats, men råttornas sömnrytm återgick ändå inte till den dygnsrytm på
24 timmar som normala råttor brukar ha. Det här blir en fråga som forskarna får ta itu med i nästa steg av sina studier.
Deprimerade lider av jetlag
Därefter gjorde forskarna ett litet snitt i huden och opererade in en programmerbar mikropump som normalt används för att dosera medicin automatiskt.
På så sätt kunde forskarna säkerställa att mängderna blev exakta och upprepades med exakta intervall så att råttorna fick kortikosteron exakt var 24:e timme.
Kortikosteron mot-svarar människans kortisol och fungerade alltså som en samtalskanal mellan hjärnans inre klocka (SCN) och lillhjärnan som på så sätt fick besked om vilken tid på dygnet det var.
Forskarna kunde nu återigen registrera rytmisk aktivitet i lillhjärnans klockgener, men råttorna återgick inte till att sova och vakna som normala råttor efter en dygnsrytm på 24 timmar.
Detta ska Martin Fredensborg Rath forska vidare i. Av etiska skäl har inga liknande försök gjorts på levande människor, men när forskarna 2013 mätte aktiviteten i klockgener på avlidna patienter med depression visade det sig att deras hjärnor befann sig i en annan tidszon. De led kort sagt av symptom som påminner om jetlag.
2-5 milligram melatonin vid läggdags är enligt forskare effektivt för att återställa kroppens dygnsrytm.
Upptäckten är intressant eftersom flertalet människor med depression enligt forskare på Köpenhamns universitet också lider av sömnproblem.
Studier tyder till och med på att depressionen orsakats av den störda dygnsrytmen.
”Förra året gjorde vi en studie där vi släckte några klockgener i hjärnbarken hos möss, vilket gjorde att de utvecklade depressionssymptom.
Det tyder på att en störd dygnsrytm kan ge sjukdomssymptom”, säger Martin Fredensborg Rath.
Processen kan dock inte göras om så att mössen blir normala igen. När forskarna väl klippt ut dna för klockgenerna har forskarna inga verktyg för att sätta tillbaka det igen.
Signalerna måste därefter skickas artificiellt, som med den mikropump som opererades in i råttorna.
Melatonin kan hjälpa
De deprimerade mössen reagerade inte heller annorlunda på jetlag än vanliga möss. När forskarna utsatte de deprimerade mössen för en ljusskillnad som motsvarar en Atlantflygning anpassade de sig på samma sätt som vanliga möss.
Enligt Martin Fredensborg Rath berodde det på att det bara var hjärnbarkens klockgener som hade släckts – inte klockgenerna i hjärnans inre klocka där dygnsrytmen regleras.
Tre sätt att lindra din jetlag
Ta melatoninpiller
Det mest genomtestade medlet för att reducera jetlag är melatonin. Enligt studier är 2–5 milligram melatonin vid läggdags effektivt för att återfå balansen i kroppen.
Ändra ljusrytmen
Om du justerar ljusnivåerna, så att de överensstämmer med tidszonen på din destination, kommer din inre klocka att ställa in sig på den nya tiden och anpassa produktionen av melatonin.
Var fysiskt aktiv
Forskare börjar lära sig mer om hur motion (som utlöser signalsubstansen serotonin) påverkar tallkottkörteln i hjärnan att producera melatonin.
Martin Fredensborg Raths nästa steg blir nu att undersöka hur kortisol påverkar klockgenerna i hjärnbarken för att få en bättre förståelse för samspelet mellan hjärnans nervsystem och hormonsystem, och på sikt hjälpa både flygresenärer och patienter med kraftig depression.
Det skulle till exempel kunna vara ett piller som både hjälper dig att kunna utnyttja din semester maximalt och som botar svår depression.
”Ju mer vi vet om systemet som styr vår dygnsrytm, desto enklare kan vi hitta behandlingar för sjukdomar som beror på en störd dygnsrytm.
Nu kan vi bättre skilja funktionerna i de olika delarna av dygnsrytmsystemet, till exempel hur vi kan använda melatonin för att bättre kunna återställa dygnsrytmen”, säger Martin Fredensborg Rath.
Vissa frågetecken är dock inte uträtade. Exempelvis har B-människor – till skillnad från A-människor – ofta en förskjuten dygnsrytm.
Det ligger därför nära till hands att tro att B-människor har en ökad risk för depression. Om så verkligen är fallet är det enligt forskarna fortfarande för tidigt att säga.