Elimistön vuorokausirytmit voi jakaa kolmeen tyyppiin – algoritmi auttaa tunnistamaan erot niiden välillä

Elimistön sisäiset vuorokausirytmit vaikuttavat ihmisen käyttäytymiseen ja terveyteen monin tavoin. Yksilön sisäisen kellon samatahtisuus uni-valverytmin kanssa on tärkeää muun muassa sairauksien ehkäisyssä ja hallinnassa. Sen lisäksi se vaikuttaa aivojen tiedonkäsittelyyn ja tunteiden säätelyyn.

Kehon sisäinen kello tahdistaa vuorokausirytmiä ja säätelee noin 24 tunnin syklejä eri ruumiintoiminnoissa. Myös kehon lämpötilan vaihtelu on syklistä ja seuraa noin 24 tunnin rytmiä. Kehon lämpötilaa mittaamalla voidaan seurata yksilön sisäisen kellon toimintaa ja yksilöllisiä piirteitä.

Säännöllisen unirytmin taustalla vahvasti signaloiva sisäinen kello

Helsingin yliopiston tuoreessa tutkimuksessa selvitettiin sitä, onko olemassa erilaisia sisäisen kellon säätelemiä vuorokausirytmiprofiileja ja minkälaisia nämä profiilit ovat ominaisuuksiltaan.

– SleepHelsinki! -tutkimuksessa seurattiin noin 300 helsinkiläisen nuoren ihon lämpötilan vaihtelua minuutti minuutilta kolmen vuorokauden ajan, kertoo tutkimuksesta Jari Lipsanen Helsingin yliopistosta.

Tutkimuksessa käytettyjä aikasarja-aineistoja ryhmiteltiin datalähtöisesti yksilöiden lämpötilasignaalien pohjalta ohjaamatonta oppimismallia hyödyntäen.

Tutkimuksessa löydettiin kolme erilaista ja selkeästi toisistaan erottuvaa vuorokausirytmiprofiilia. Ne erosivat toisistaan erityisesti lämpötilavaihteluiden ajoituksen ja voimakkuuden suhteen sekä kehon lämpötilan keskiarvon suhteen.

Tutkimuksen mukaan nuorilla, joilla oli säännöllisin ja aikaisin unirytmi, oli myös suurimmat vaihtelut ihon lämpötilassa, eli sisäisen kellon signaalivoimakkuus oli selkein. Nuorilla, joilla oli viivästynyt eli hyvin myöhäinen unirytmi, lämpötilavaihtelut eivät olleet yhtä voimakkaita ja selkeitä. Näillä nuorilla sisäinen kello myös jätätti jonkin verran, eli vuorokauden pituus oli heillä noin 15 minuuttia muita pidempi.

– Tämä on ensimmäinen kerta, kun algoritmin avulla on tunnistettu selkeitä sisäisen kellon toimintaprofiileja, sanoo professori Anu-Katriina Pesonen.

Profiilit vaikuttavat muun muassa siihen, millaiseksi uni-valverytmi muodostuu, ja siihen, kuinka helppoa tai vaikeaa säännöllisen rytmin ylläpitäminen yksilölle on.

Tutkimuksen tuloksilla on Pesosen mukaan lukuisia soveltamismahdollisuuksia uni-interventioista lääketieteeseen.

– Tätä uutta tietoa voidaan soveltaa yöunen kohentamiseksi niin terveysneuvonnassa ja elintapaohjauksessa kuin uni-valverytmin häiriöiden diagnosoinnissa ja hoidon seurannassa, hän vahvistaa.

Lisätietoja

tutkija, yliopisto-opettaja Jari Lipsanen, Helsingin yliopisto
jari.lipsanen@helsinki.fi, p. 050 448 4166

professori Anu-Katriina Pesonen, Helsingin yliopisto
anukatriina.pesonen@helsinki.fi, p. 040 754 4942

tutkimusprofessori Timo Partonen, Terveyden ja hyvinvoinnin laitos
timo.partonen@thl.fi

Alkuperäinen artikkeli: Lipsanen J, Kuula L, Elovainio M, Partonen T, Pesonen A-K. Data-driven modelling approach to circadian temperature rhythm profiles in free-living conditions, Scientific Reports, DOI: 10.1038/s41598-021-94522-9

Tutustu Helsingin yliopiston Sleep & Mind tutkimusryhmään ryhmän sivuilla.