Синхронные упражнения по расписанию изменяют силу взаимодействия между вечерними и утренними осцилляторами у мышей

Почему время тренировки может иметь значение

Большинство из нас знает, что регулярные физические нагрузки полезны для сна, настроения и общего здоровья. Однако в этом исследовании задают более конкретный вопрос: меняет ли время суток, в которое вы тренируетесь, способ, которым ваши внутренние «биологические часы» отсчитывают время? На модели мышей авторы показывают, что тренировки в разные моменты ночи могут тонко перенастроить внутренние цепи, определяющие, когда начинается и заканчивается активность каждого дня. Эти изменения, в свою очередь, влияют на то, как легко животные адаптируются к внезапному сдвигу свет-темноты — подобно джетлагу или сменной работе у людей.

Два внутренних часа, делящие ночь

У ночных животных, таких как мыши, ночная активность не управляется одним таймером. Ученые предполагают существование двух связанных часов в главном центре хронометража мозга: «вечерних» часов, которые помогают задать время начала активности, и «утренних» часов, которые помогают задать время её окончания. Вместе эти часы формируют длительность периода активности и то, как он согласован с внешним миром. Новое исследование изучает, может ли запланированная физическая нагрузка изменить баланс между этими двумя партнерами, усилив влияние одних часов над другими и тем самым изменив суточные ритмы.

Беговые колеса как запланированные ежедневные встречи

Команда работала с самцами лабораторных мышей, содержащимися на регулярном режиме 12 часов света, 12 часов темноты. Обычно животные жили в клетках без беговых колес. В определенные дни каждую мышь аккуратно пересаживали на три часа в другую клетку с беговым колесом — сочетание новизны и добровольной физической активности, которое известно как сильный стимул для циркадной системы. Это происходило пять дней в неделю в течение трех недель в одно из двух времен: сразу после выключения света (начало ночи) или поздно ночью, непосредственно перед включением света. В серии из трех экспериментов исследователи затем измеряли поведение мышей в условиях постоянной темноты, скорость их адаптации при внезапном сдвиге свет-темнового цикла на восемь часов вперед и то, как единичный сдвиг света вперёд изменял фазу их активности.

Упражнения в начале ночи сдвигают систему вперёд

Когда мыши выполняли запланированный бег в начале ночи, их свободнотекущий суточный ритм в постоянной темноте стал слегка короче, что указывает на сжатие внутреннего «дня». Эти мыши также начинали свою активность ближе ко времени выключения света. После восьмичасового сдвига свет-темнового цикла вперёд они быстрее перестраивали время начала активности по сравнению с контрольными мышами без запланированного бега. В дополнительном тесте с единичным сдвигом света вперёд, за которым следовала постоянная темнота, у этих животных наблюдались более сильные сдвиги вперёд как начала, так и конца периода активности. В совокупности результаты указывают на то, что упражнения в начале ночи усиливают влияние «вечерних» часов над «утренними» и делают всю систему более склонной смещаться вперёд во времени.

Поздние ночные упражнения тянут в противоположную сторону

Поздние ночные пробежки дали иной рисунок. Мыши, которые тренировалиcь к концу ночи, как правило, демонстрировали чуть более длинные внутренние сутки и требовали больше времени для адаптации к сдвинутому вперёд свет-темновому графику. У некоторых даже наблюдалась кратковременная склонность сдвигать активность в неправильном направлении — поведение, напоминающее «антідромную» перестройку, когда часы сначала откатываются назад, прежде чем снова выровняться. Несмотря на то, что они бегали примерно столько же, сколько их сверстники, тренирующиеся в начале ночи, у поздних бегунов, по-видимому, «утренние» часы сильнее тянули «вечерние», сопротивляясь сдвигу вперёд, вызванному новым световым режимом. Контраст между ранними и поздними упражнениями не объясняется простыми различиями в объеме пробежек, а указывает на время как ключевой фактор.

Что это может означать для сна и джетлага

Сочетая тщательно запланированные упражнения с контролируемыми световыми условиями, исследование показывает, что ежедневные тренировки могут делать больше, чем просто смещать главный биологический часы — они могут перестраивать соотношение между его внутренними компонентами, которые определяют, когда мы начинаем активность и когда сворачиваемся. У мышей упражнения в начале ночи усиливают сигналы, смещающие активность раньше и ускоряющие адаптацию к новому расписанию, тогда как поздние ночные тренировки оказывают более слабый и частично противоположный эффект. Хотя эксперименты проводились на ночных животных, принцип о том, что время физической активности может формировать взаимодействие внутренних часов, может помочь в разработке стратегий смягчения джетлага, адаптации к сменной работе или управления проблемами сна, связанными с циркадными ритмами у людей, особенно в сочетании с правильно подобранным световым воздействием.

Цитирование: Miyagi, N., Matsuura, N. & Yamanaka, Y. Timed exercise modulates inter-coupling strength between evening and morning oscillators in mice. npj Biol Timing Sleep 3, 12 (2026). https://doi.org/10.1038/s44323-026-00075-3

Ключевые слова: циркадный ритм, упражнения по расписанию, время сна, реакция на пересечение часовых поясов, биологические часы