Valoisuuden vaihtelu, johon vauva syntyy, tahdistaa tämän biologisen päivärytmin, uskovat yhdysvaltalaistutkijat.

Yhdysvaltalaistutkijat osoittivat ensi kertaa, että vuodenaika vaikuttaa vastasyntyneen nisäkkään biologisen rytmin kehittymiseen.

Tämä saattaa selittää, miksi talvikuukausina syntyneillä ihmisillä on suurempi riski sairastua tiettyihin neurologisiin häiriöihin kuten talvimasennukseen, bipolaarihäiriöön sekä skitsofreniaan.

Professori Douglas McMahon Vanderbiltin yliopistosta kollegoineen selvitti sisäisen kellon kehittymistä hiirillä. Osaa vastasyntyneistä poikasista kasvatettiin kolmen viikon ajan keinotekoisessa talvivalaistuksessa (8 tuntia ja pimeää 16 tuntia), osaa kesää vastaavassa valorytmissä (16 tuntia valoa ja 8 tuntia pimeää). Osalla yö ja päivä pidettiin yhtä pitkinä.

Vieroituksen jälkeen osa poikasista jatkoi kuukauden verran entistä rytmiä, osa taas vaihdettiin toiseen valoisuuden vuorokausivaihteluun. Kun hiiret sitten ehtivät aikuisiksi, ne laitettiin pimeään ja katsottiin, millaista päivärytmiä ne noudattivat valosignaalien puuttuessa.

Hiirten genomiin oli lisätty geeni, joka pistää aivojen kellogeenit hehkumaan vihreänä, kun ne ovat aktiivisia. Sen ansiosta tutkijat pystyivät seuraamaan, milloin SCN-alueella sijaitseva "keskuskello" oli aktiivinen.

Kesäpoikasten ja talvipoikasten välillä ilmeni eroja. Kaikki kesäpoikaset pysyivät pimeässäkin samassa rytmissä, olivatpa ne vaihtaneet vieroituksen jälkeen ryhmää tai eivät. Yöeläiminä ne alkoivat juosta totuttuun hämärtymisen aikaan, jatkoivat kymmenen tuntia ja lepäsivät sitten 14 tuntia.

Talvipoikasissa sen sijaan ilmeni eroja. Talvirytmissä kasvaneiden poikasten rytmi oli kutakuinkin sama kuin kesäpoikastenkin, ne vilkastuivat hämärän aikaan kymmeneksi tunniksi. Sen sijaan kesäryhmään vieroituksen jälkeen vaihtaneet pysyivät aktiivisina ylimääräisen 1,5 tuntia. Niiden univalverytmi siis hidastui.

Erot näkyivät myös aivoissa. Kesäpoikasten SCN-alueen hermosolut olivat vilkkaimmillaan hämärtyessä ja toiminta jatkui kiivaana kymmenen tuntia. Talvivalossa aikuisuuteen asti pidettyjen hiirten hermosolujen työskentely taas oli aktiivisimmillaan tunti hämärtymisajan jälkeen, ja toiminta jatkui kymmenen tuntia. Sen sijaan kesävaloon vaihdettujen talvihiirten keskuskello oli vilkkaimmillaan kaksi tuntia ennen hämärtymistä, ja veto jatkui 12 tuntia. "Päiväntasaajaryhmäläisten" tulos oli kesähiirten ja talvihiirten välissä.

"Talvihiirten voimakas reaktio vuodenajan muutokseen on hämmästyttävän samankaltainen kuin vuodenaikaisvaihtelusta kärsivien ihmispotilaiden", McMachon sanoo.

Tulokset pistävät myös mietimään, miten vuodenaikojen vuorokausirytmin vaihtelu vaikuttaa personallisuuteen.

"Tiedämme, että biologinen kello säätelee ihmisten mielialaa. Jos sisäinen kellomme ajastuu samaan tapaan kuin havaitsimme nyt hiirillä, sillä saattaa olla vaikutus persoonallisuuteen", McMahon sanoo.

"Se ei ole astrologiaa, vaan vuodenaikaisbiologiaa", McMahon painottaa.

Hiiritutkimus toistettiin eri vuodenaikoina. Eri pallonpuoliskoilla tehdyt tutkimukset ihmisillä osoittavat, että nimenomaan talviaika – ei syntymäkuukausi – lisää skitsofrenian riskiä. Mahdollisia mekanismeja, joilla vuodenaika vaikuttaa aivojen kehitykseen, on McMahonin mukaan useita.

Tutkimuksen julkaisi Nature Neuroscience.