Trải qua hàng triệu năm tiến hóa, cuộc sống đã gắn chặt với chu kỳ ngày đêm và vận động của Trái Đất. Cái gọi là nhịp sinh học được phát hiện ở hầu hết mọi dạng sống và được bắt rễ chắc chắn trong bộ máy sinh học của chúng ta đến mức duy trì chu kỳ sinh hoạt cả khi không có bất kỳ tác nhân bên ngoài nào để xác định thời gian.
Các loài cây được giữ trong tủ tối ở nhiệt độ ổn định mở và đóng khí khổng trên lá như thể chúng có thể cảm nhận được mặt trời vậy.
Những năm 1970, các nhà khoa học đã phát hiện ra một phần tử thiết yếu của bộ máy đếm giờ cá nhân này. Trong các thí nghiệm sử dụng ruồi giấm, họ tìm thấy một gen, sau này được đặt tên là “period” hay “chu kỳ”.
Hoạt động của nó thay đổi đáng kể trong ngày và ứng với chu kỳ 24 giờ. Nghiên cứu cho thấy rằng gen này hoạt động bằng cách giải phóng một protein. Protein này tích tụ trong tế bào qua đêm, sau đó bị phân giải vào ban ngày.
Sau đó, người ta phát hiện ra con người cũng có loại gen này, biểu hiện của nó một vùng não nhỏ gọi là hạt nhân suprachiasmatic (SCN). Vùng não này đóng vai trò như một ống dẫn giữa võng mạc của mắt và tuyến giác mạc của não, nó bơm ra hormone gây buồn ngủ gọi là melatonin. Vì vậy, khi trời tối, chúng ta sẽ buồn ngủ.
Đồng hồ SCN là công cụ theo dõi thời gian chính của cơ thể, nhưng trong thập kỷ qua, các nhà khoa học đã khám phá ra những gen “đồng hồ” như vậy có mặt ở hầu hết mọi loại tế bào trong cơ thể cũng như một nữa số gene của con người chịu sự ảnh hưởng của nhịp sinh học.
Hoạt động của các tế bào máu, gan, thận và phổi khi được quan sát trong đĩa petri đều tăng và giảm ứng với chu kỳ 24 giờ, và hầu như tất cả mọi thứ trong cơ thể chúng ta - từ việc tiết hormone đến việc chuẩn bị các enzyme tiêu hóa trong ruột, từ thay đổi huyết áp đến nhiệt độ cơ thể - đều chịu ảnh hưởng lớn bởi thời gian mà chúng được cần đến trong ngày.
Hiện giờ vẫn chưa xác định được mối liên hệ giữa nhịp sóng của mỗi tế bào thần kinh với các nhịp sóng não phức tạp hơn xuất hiện trong giấc ngủ, nhưng các nhà khoa học đang tích cực điều tra vấn đề trên. Khi các tế bào não được nuôi cấy trong đĩa thí nghiệm, chúng bắt đầu tự liên kết và có các hoạt động tương tự như khi người ta ngủ. Khá là rùng rợn phải không?
