Molekulární mechanismy vlivu cirkadiánních rytmů na kognitivní výkonnost člověka

Abstract

Cirkadiánní rytmus je biologický cyklus v lidském těle trvající přibližně 24 hodin, který reguluje mnoho tělesných funkcí, včetně těch kognitivních. Tento cyklus je na molekulární úrovni řízen transkripčně-translačními zpětnovazebnými smyčkami, složenými z cirkadiánních genů CLOCK, BMAL1, PER a CRY. Kognitivní funkce, jako je paměť, pozornost a exekutivní (výkonné funkce) jsou výrazně ovlivňovány těmito cirkadiánními rytmy prostřednictvím regulace tělesné teploty, regulace sekrece hormonů a regulace cyklu spánku a bdění. Variace v hodinových genech, známé jako polymorfismy, vedou ke vzniku odlišných chronotypů, které se projevují jako individuální rozdíly ve vnitřním časování biologických procesů. Tyto specifické polymorfismy v hodinových genech ale mohou také modifikovat citlivost jedince na narušení cirkadiánních rytmů, což má za následek ovlivnění kognitivní výkonnosti. Tato práce se zaměřuje na molekulární mechanismy, kterými cirkadiánní rytmy a genetické polymorfismy ovlivňují kognitivní funkce. Klíčová slova Cirkadiánní rytmus, hodinové geny, chronotyp, polymorfismus, kognitivní funkce

The circadian rhythm is a biological cycle in the human body lasting approximately 24 hours that regulates many bodily functions, including cognitive ones. This cycle is managed at the molecular level by transcription-translation feedback loops composed of the circadian genes CLOCK, BMAL1, PER and CRY. Cognitive functions such as memory, attention, and executive functions are strongly influenced by these circadian rhythms through the regulation of body temperature, regulation of hormone secretion, and regulation of the sleep-wake cycle. Variations in clock genes, known as polymorphisms, result in distinct chronotypes that manifest as individual differences in the internal timing of biological processes. However, these specific polymorphisms in clock genes can also modify an individual's sensitivity to disruptions in circadian rhythms, resulting in an impact on cognitive performance. This work focuses on the molecular mechanisms by which circadian rhythms and genetic polymorphisms affect cognitive function. Keywords Circadian rhythm, clock genes, chronotype, polymorphism, cognitive functions