সার্কডিয়ান ছন্দ: আপনার অভ্যন্তরীণ ঘড়ি সংশোধন করুন এবং আপনার স্বাস্থ্য উন্নত করুন

জীবনে, সময় সবকিছু হয়।

আপনার শরীরের অভ্যন্তরীণ ঘড়ি - সার্ক্যাডিয়ান তাল - প্রসাধনগুলির একটি বিরাট ধরণের নিয়ন্ত্রণ করে: যখন আপনি ঘুমানো এবং ঘুম পান, যখন আপনি ক্ষুধার্ত হন, যখন আপনি সর্বাধিক উত্পাদনশীল হন। আমাদের জীবনে এতটা প্রভাবশালী প্রভাব দেওয়া হয়েছে, এতে অবাক হওয়ার কিছু নেই যে এটি আমাদের স্বাস্থ্যের উপরও প্রভাব ফেলে। গবেষকরা সার্কডিয়ান স্বাস্থ্যকে ডায়াবেটিস, কার্ডিওভাসকুলার রোগ, এবং নিউরোডিজেনারেশনের ঝুঁকিতে যুক্ত করেছেন। এটিও জানা যায় যে খাবার ও ওষুধের সময়গুলি কীভাবে তারা চর্বিযুক্ত হয় তা প্রভাবিত করতে পারে।

নিজের অভ্যন্তরীণ ঘড়ি পরিমাপ করার ক্ষমতা স্বাস্থ্য এবং ব্যক্তিগতকরণের ঔষধকে উন্নত করার জন্য অতীব গুরুত্বপূর্ণ। এটি রোগের জন্য ঝুঁকিপূর্ণ এবং পূর্বাভাস থেকে পুনরুদ্ধারের ট্র্যাক ভবিষ্যতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি কেমোথেরাপির এবং রক্তচাপ এবং অন্যান্য ওষুধ সরবরাহের সময়ও ব্যবহার করা যেতে পারে যাতে তাদের নিম্ন মাত্রায় সর্বোত্তম প্রভাব থাকে, এটি পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াগুলির ঝুঁকি কমিয়ে দেয়।

যাইহোক, নিজের অভ্যন্তরীণ ঘড়ি পড়া অবিকল ঘুম এবং সার্কডিয়ান স্বাস্থ্যের মধ্যে একটি বড় চ্যালেঞ্জ রয়ে যায়। বর্তমান পদ্ধতির জন্য রক্ত ​​মেল্টোনিননের ঘন ঘন নমুনা গ্রহণ করতে হবে - ঘুম নিয়ন্ত্রণকারী হরমোন - দিনের ও রাতে, যা ব্যয়বহুল এবং রোগীর জন্য অত্যন্ত ভারসাম্যপূর্ণ। এই রুটিন ক্লিনিকাল মূল্যায়ন মধ্যে অন্তর্ভুক্ত করা অসম্ভব করে তোলে।

আমার সহকর্মীরা এবং আমি ভারসাম্য সিরিয়াল নমুনা প্রয়োজন ছাড়া অভ্যন্তরীণ সময় সুনির্দিষ্ট পরিমাপ পেতে চেয়েছিলেন। আমি জটিল তথ্য বুঝার জন্য গাণিতিক এবং কম্পিউটেশনাল অ্যালগরিদম ব্যবহার করার জন্য আবেগ সহ একটি কম্পিউটেশনাল জীববিজ্ঞানী। আমার সহযোগী, ফিলিস জী এবং রবি আলাদা ঘুম ওষুধ এবং সার্কডিয়ান জীববিজ্ঞানের বিশিষ্ট বিশেষজ্ঞ। একসাথে কাজ করে, আমরা একটি ব্যক্তির অভ্যন্তরীণ ঘড়ি পড়তে একটি সহজ রক্ত ​​পরীক্ষা পরিকল্পিত।

সেলস সঙ্গীত শুনতে

সার্ক্যাডিয়ান তালটি আপনার শরীরের প্রতিটি একক কোষে উপস্থিত রয়েছে, এটি মস্তিষ্কের সুপারক্রাইসিমেটিক নিউক্লিয়াস অঞ্চলে বসবাসকারী কেন্দ্রীয় ঘড়ির দ্বারা পরিচালিত। একটি পুরানো কারখানায় মাধ্যমিক ঘড়িগুলির মতো, এই তথাকথিত "পেরিফেরাল" ঘড়িগুলি আপনার মস্তিষ্কের মাস্টার ঘড়ির সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ করা হয়, তবে নিজের পেছনে পেট্রি ডিশগুলিতেও এগিয়ে যান!

আপনার কোষগুলি মূল ঘড়ির জিনগুলির একটি নেটওয়ার্কের মাধ্যমে সময় ধরে রাখে যা প্রতিক্রিয়া লুপে যোগাযোগ করে: যখন একটি জিন সক্রিয় থাকে, তখন এটি অন্য অণুকে আবার নিচের দিকে ঠেলে দেয় এবং এই প্রতিযোগিতাটি 24 ঘণ্টার মধ্যে জিন সক্রিয়করণের প্রবল ও প্রবাহে পরিণত হয়। - আপনার চক্র। এই জিনগুলি অন্য জিনের কার্যকলাপকে নিয়ন্ত্রিত করে, যা দিনের বেলায়ও অতিক্রম করে। পর্যায়ক্রমিক জিন সক্রিয়করণের এই প্রক্রিয়াটি কোষ ও টিস্যু জুড়ে জৈবিক প্রক্রিয়াগুলিকে আর্কাইভ করে, যা তাদেরকে দিনের নির্দিষ্ট সময়ে সিঙ্ক্রোনাইয়ে রাখতে দেয়।

গত বছরের নোবেল কমিটির দ্বারা স্বীকৃত যে জৈবিক ফাংশনগুলি কীভাবে সাজানো হয়েছে তা বোঝার জন্য মূল ঘড়ির জিন আবিষ্কার করা আমাদের মৌলিক মৌলিক বিষয়। জেফ্রি সি। হলিউড, মাইকেল রোসবাশ এবং মাইকেল ডব্লিউ ইয়ং একসঙ্গে ২017 সালে পদার্থবিজ্ঞান বা মেডিসিনে নোবেল পুরস্কার পেয়েছিলেন "সার্কডিয়ান তাল নিয়ন্ত্রণকারী আণবিক প্রক্রিয়া আবিষ্কারের জন্য।" অন্যান্য গবেষকরা উল্লেখ করেছেন যে অন্যান্য সকল জিনের 40 শতাংশ সার্কডিয়ান তালের প্রতিক্রিয়া, দিনের কোর্সের উপর তাদের কার্যকলাপ পরিবর্তন।

এটি আমাদেরকে একটি ধারণা দিয়েছে: সম্ভবত আমরা রক্তের জিনগুলির একটি সেটের স্তরগুলি ব্যবহার করতে পারি একজন ব্যক্তির অভ্যন্তরীণ সময়কে নির্ণয় করতে - আপনার দেহটি যখন মনে হয় তখনই, দেয়ালের ঘড়িটি কী বলে। আমাদের মধ্যে অনেকেই আমাদের পরিবেশের সাথে "সিঙ্কের বাইরে" অনুভব করার অভিজ্ঞতা পেয়েছেন - এটি 5:00 এর মত অনুভব করার মতো, যদিও আমাদের অ্যালার্মটি ইতিমধ্যে এটি 7:00 পূর্বের বলে দাবি করে যে এটি আমাদের ক্রিয়াকলাপগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে পারে আমাদের অভ্যন্তরীণ ঘড়ি - প্রাচীরের ঘড়ি সবসময় আপনার জন্য কোন সময় এটির একটি ভাল ইঙ্গিত নয়। জীববিজ্ঞান ও স্বাস্থ্যের উপর ভিত্তি করে কারো অভ্যন্তরীণ ঘড়ি কতটা গভীর প্রভাব ফেলতে পারে তা জানার জন্য, আমরা একজন ব্যক্তির শরীরের সুনির্দিষ্ট অভ্যন্তরীণ সময় পরিমাপ করার জন্য জিন কার্যকলাপের হিসাব করার চেষ্টা করতে অনুপ্রাণিত হয়েছিলাম। আমরা টাইম সাইনেচারটি তৈরি করেছি: একটি অত্যাধুনিক কম্পিউটেশনাল অ্যালগরিদম যা দুটি সাধারণ রক্ত ​​ড্র ব্যবহার করে জিন এক্সপ্রেশন থেকে ব্যক্তির অভ্যন্তরীণ ঘড়ি পরিমাপ করতে পারে।

একটি শক্তসমর্থ টেস্ট ডিজাইন

আমাদের লক্ষ্যে পৌঁছানোর জন্য, টাইম সাইনআপ সহজ ছিল (খুব অল্প সংখ্যক জিনকে মাত্র কয়েকটি রক্ত ​​ড্রয়ে পরিমাপ করে), অত্যন্ত সঠিক, এবং - সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ - শক্তসমর্থ। অর্থাৎ, এটি আপনার স্বতঃস্ফূর্ত শারীরবৃত্তীয় সময়ের একটি পরিমাপ ঠিক যতক্ষণ না আপনি একটি ভাল রাতের ঘুম পেয়েছেন কিনা, একটি সম্প্রতি ছুটির দিন থেকে ফিরে এসেছিলেন, বা একটি নতুন শিশুর সঙ্গে সারা রাত জেগে ছিল কিনা তা ঠিক করা উচিত। এবং এটি কেবল আমাদের ল্যাবগুলিতে নয় বরং সারা দেশে এবং সারা বিশ্বে ল্যাবগুলিতে কাজ করার প্রয়োজন।

জিন স্বাক্ষর biomarker বিকাশ, আমরা সুস্থ প্রাপ্তবয়স্ক স্বেচ্ছাসেবকদের একটি গ্রুপ থেকে প্রতি দুই ঘন্টা হাজার হাজার পরিমাপ সংগ্রহ। এই পরিমাপগুলি নির্দেশ করে যে দিনের প্রতিটি সময় প্রতিটি ব্যক্তির রক্তে প্রতিটি জিন কতটা সক্রিয় ছিল। আমরা একই পরিমাপ সংগৃহীত তিনটি গবেষণায় প্রকাশিত তথ্য ব্যবহার করেছিলাম। আমরা তখন টাইম সাইন্রেট নামে একটি নতুন মেশিন লার্নিং অ্যালগরিদম তৈরি করি, যা কম্পিউটেশালিভাবে বায়োমার্কারদের একটি ছোট সেট খুঁজে বের করতে এই তথ্যটি অনুসন্ধান করতে পারে যা দিনের সময় প্রকাশ করবে। 41 জিনের একটি সেট সেরা চিহ্নিতকারী হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছিল।

বিস্ময়করভাবে, সমস্ত টাইমসাইনের জেনারগুলি পরিচিত "কোর ঘড়ি" সার্কিটের অংশ নয় - তাদের মধ্যে অনেকেই জৈবিক ফাংশনগুলির জন্য জিন, যেমন আপনার প্রতিরক্ষা সিস্টেম, যা ঘড়ি দ্বারা দিনের বেলায় ক্রমবর্ধমান হয়। এটি সার্কডিয়ান নিয়ন্ত্রণ কতটা গুরুত্বপূর্ণ তা তুলে ধরেছে - অন্যান্য জৈব প্রক্রিয়াগুলির উপর তার প্রভাব এত শক্তিশালী যে আমরা সেই প্রক্রিয়াগুলি ঘড়ি পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহার করতে পারি!

জনসাধারণের এক গবেষণায় রোগীদের একটি ছোট উপসেট থেকে তথ্য ব্যবহার করে, আমরা টাইম সাইন্রেটার মেশিনকে প্রশিক্ষণ দিয়েছিলাম যারা সেই 41 জিনের কার্যকলাপের উপর ভিত্তি করে দিনের সময় পূর্বাভাস দেয়। (অন্যান্য রোগীর তথ্য আমাদের পদ্ধতি পরীক্ষা করার জন্য আলাদা রাখা হয়েছিল।) প্রশিক্ষণ তথ্যের উপর ভিত্তি করে, টাইম সাইন্রেটারটি "শিখতে" সক্ষম হয়েছিল কিভাবে জিন কার্যকলাপের বিভিন্ন ধরণের দিনের বিভিন্ন সময়ে সম্পর্কযুক্ত হয়। সেই প্যাটার্নগুলি শিখেছিলে, টাইম সাইনআপটি আপনার জিনের যে সময়টি মনে করে সেটি বের করার জন্য সমন্বয় করতে এই জিনগুলির কার্যকলাপ বিশ্লেষণ করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যদিও এটি 7 অ্যামিমিটার হতে পারে তবে আপনার রক্তের জিন কার্যকলাপ 5 এ.এম. প্যাটার্নের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে পারে যা ইঙ্গিত করে যে এটি আপনার শরীরের 5 সেন্টিমিটার।

তারপরে আমরা অবশিষ্ট সময়টিকে প্রয়োগ করে আমাদের টাইম সাইনেচার অ্যালগরিদমটি পরীক্ষা করে দেখিয়েছি যে এটি অত্যন্ত সঠিক ছিল: আমরা 1.5 মিনিটের মধ্যে একজন ব্যক্তির অভ্যন্তরীণ সময় নির্ণয় করতে সক্ষম হয়েছিলাম। আমরা আমাদের অ্যালগরিদমটি বিশ্বজুড়ে বিভিন্ন ল্যাবগুলিতে সংগৃহীত তথ্যগুলির উপরও কাজ করে দেখিয়েছি, এটি সহজেই গৃহীত হতে পারে বলে প্রস্তাব করে। আমরা আমাদের টাইম সাইন্রেটার পরীক্ষাটি উচ্চ নির্ভুলতা সহ একজন ব্যক্তির অভ্যন্তরীণ সার্কডিয়ান তাল সনাক্ত করতে সক্ষম হয়েছিলাম, এমনকি যদি তারা ঘুমের-বঞ্চিত বা জেট-ল্যাগড ছিল।

সময়সীমা সঙ্গে স্বাস্থ্য harmonizing

সার্কডিয়ান ল্যামগুলি পরিমাপ করা সহজ করে, টাইম সাইন্রেটি ব্যক্তিগতকৃত ঔষধের মধ্যে সময় সংহত করার সম্ভাবনার বিস্তৃত পরিসর উন্মোচন করে। স্বাস্থ্যের সার্কডিয়ান ল্যামগুলির গুরুত্ব উল্লেখ করা হয়েছে তবে, তারা কীভাবে কাজ করে তা বোঝার সময়ই কেবলমাত্র পৃষ্ঠটি খনন করে। টাইম সাইন্রেটারের সাথে গবেষকরা এখন সহজে তাদের গবেষণায় অভ্যন্তরীণ সময়ের অত্যন্ত সঠিক পদক্ষেপ অন্তর্ভুক্ত করতে পারেন, মাত্র দুটি সহজ রক্ত ​​ড্র ব্যবহার করে এই গুরুত্বপূর্ণ পরিমাপটি অন্তর্ভুক্ত করে। টাইম সাইনেচার বৈজ্ঞানিকদের ঘড়ি বিভিন্ন রোগের ঝুঁকি, নতুন ওষুধের কার্যকারিতা, অধ্যয়ন বা অনুশীলনের সেরা সময় এবং আরও অনেক কিছুকে কীভাবে প্রভাবিত করে তা তদন্ত করতে সক্ষম করে।

অবশ্যই, কাজ এখনও অনেক কাজ আছে। যদিও আমরা জানি যে সার্কডিয়ান মিসাইলিমেন্টটি রোগের ঝুঁকিপূর্ণ কারণ, আমরা এখনও জানি না যে আপনার জন্য কত ক্ষতিকারকতা খারাপ। টাইম সাইনেচার সার্কেডিয়ান rhythms এবং রোগের মধ্যে সুনির্দিষ্ট সম্পর্ক পরিমাপ করতে আরও গবেষণা সক্ষম করে। রোগের সাথে এবং রোগের সময়সীমার সাথে তুলনা করে আমরা কীভাবে ঘূর্ণিঝড় ঘড়ি রোগের সাথে সম্পর্কযুক্ত এবং ঝুঁকি নিয়ে ভবিষ্যদ্বাণী করে তা তদন্ত করতে পারি।

রাস্তা নিচে, আমরা ধারণা করি যে টাইম সাইনআপ আপনার ডাক্তারের অফিসে যাবে, যেখানে আপনার সার্কেডিয়ান স্বাস্থ্যকে কলেস্টেরলের পরীক্ষা হিসাবে দ্রুত, সহজ এবং সঠিকভাবে পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, অনেক ওষুধ যেমন ডোজিংয়ের জন্য সর্বোত্তম সময় থাকে তবে আপনার রক্তচাপ ঔষধ বা কেমোথেরাপির জন্য অন্যতম সেরা সময় অন্য কারো থেকে আলাদা হতে পারে।

পূর্বে, এটি পরিমাপ করার জন্য কোনও ক্লিনিকাল কার্যকরী উপায় ছিল না, তবে টাইম সাইনআপটি আপনার ডাক্তারকে রক্ত ​​পরীক্ষা সহজ করতে, 41 জিনের কার্যকলাপ বিশ্লেষণ করে এবং সেই সময়টিকে সুপারিশ করে যা আপনাকে সবচেয়ে কার্যকরী সুবিধা দেবে। আমরা যে সার্কডিয়ান মিসাইলিনেশনটি জানি - যখন আপনার শরীরের ঘড়ি বাহ্যিক সময়ের সাথে সিঙ্ক হয় না - জ্ঞানীয় পতনের জন্য একটি চিকিত্সা ঝুঁকিপূর্ণ উপাদান; টাইম সাইনের সাথে, আমরা ঝুঁকিপূর্ণ কে পূর্বাভাস দিতে পারি, এবং সম্ভবত তাদের ঘড়ি সংলগ্ন হস্তক্ষেপ করতে পারে।

এই নিবন্ধটি মূলত দ্য কথোপকথন বাই রোজমেয়ারি ব্রাউন প্রকাশিত হয়েছিল। এখানে মূল নিবন্ধ পড়ুন।