एक आनुवंशिक अध्ययन इस बात की पुष्टि करता है कि अवलोकन संबंधी अध्ययन लंबे समय से चले आ रहे हैं, जिसमें दिखाया गया है कि जब जानवर शीतनिद्रा में होते हैं तब भी शरीर की घड़ियाँ चलती रहती हैं। इसके अलावा, उनकी सर्कैडियन लय हमारी लय को प्रतिबिंबित करती है, और ये भालू (उर्सुसारक्टोशोरिबिलिस) चार से सात महीने तक अंधेरे में शीतनिद्रा में रह सकते हैं और उनके शरीर का वजन 30 प्रतिशत तक कम होने के अलावा लगभग कोई बुरा प्रभाव नहीं पड़ता है।
वाशिंगटन स्टेट यूनिवर्सिटी (डब्ल्यूएसयू) के वैज्ञानिकों का मानना है कि इन "एक्सट्रीम शिफ्ट वर्कर्स" की प्रभावशाली फिजियोलॉजी इस बात का सुराग दे सकती है कि मनुष्य सर्कैडियन लय व्यवधानों से बेहतर तरीके से कैसे निपट सकते हैं। सर्केडियन रिदम मिसलिग्न्मेंट को हृदय रोग, इम्यूनोकॉम्प्रोमाइज़, मधुमेह और मोटापा, स्ट्रोक, कैंसर और समय से पहले मौत जैसी चयापचय संबंधी बीमारियों से जोड़ा गया है, और यह शिफ्ट श्रमिकों के बीच अधिक प्रचलित है।
शोधकर्ताओं ने पाया है कि शीतनिद्रा में पड़े काले भालू का ऊर्जा उत्पादन दिन-प्रतिदिन बदलता रहता है, भले ही उन्होंने कई महीनों तक खाना न खाया हो। हाइबरनेशन के दौरान, उनकी ऊर्जा की चोटियाँ दब जाती हैं, जब जानवर सक्रिय होते हैं तब दिन के बाद उनकी ऊर्जा चरम सीमा पर होती है, लेकिन फिर भी वे स्पष्ट रूप से संकेत देते हैं कि सर्कैडियन लय को निलंबित करने के बजाय बनाए रखा जाता है।
वेस्टर्न सिडनी यूनिवर्सिटी में इंटीग्रेटिव फिजियोलॉजी और न्यूरोसाइंस विभाग में प्रोफेसर, वरिष्ठ लेखक हेइको जानसेन ने कहा, "यह स्वयं सर्कैडियन लय के महत्व पर जोर देता है - सर्कैडियन लय जीवों को हाइबरनेटिंग भालू की तरह चरम अवस्था में लचीले ढंग से कार्य करने की अनुमति देती है।"
शोध दल का मानना है कि यह समझना कि कैसे काले भालू कई महीनों तक बिना कुछ खाए और कम गतिविधि के साथ स्वास्थ्य पर प्रतिकूल प्रभाव डाले बिना भारी मात्रा में वजन बढ़ा सकते हैं, मनुष्यों के लिए उपचार के द्वार खोल सकते हैं। काले भालू का वज़न 100 पाउंड (45 किलोग्राम) तक कम हो सकता है, लेकिन उनकी लगभग कोई मांसपेशियाँ नहीं घटतीं, कोई हड्डी ख़राब नहीं होती, और कोई चयापचय रोग नहीं होता।
इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने सेलुलर स्तर पर जानवरों में घड़ियों की अभिव्यक्ति का अध्ययन किया। शोधकर्ताओं ने संस्कृति के लिए सक्रिय और शीतनिद्रा की अवधि के दौरान छह काले भालू से कोशिका के नमूने एकत्र किए। शोधकर्ताओं ने हाइबरनेटिंग जानवरों से ली गई कोशिकाओं की तुलना की, जिनके शरीर का तापमान आमतौर पर लगभग 34 डिग्री सेल्सियस (93.2 डिग्री फारेनहाइट) होता है, जबकि सक्रिय चरण के जानवरों से ली गई कोशिकाओं की तुलना की जाती है, जिनके शरीर का तापमान लगभग 37 डिग्री सेल्सियस (98.6 डिग्री फारेनहाइट) होता है।
उनके निष्कर्षों ने सर्कैडियन गतिविधि की पुष्टि की, जिसमें हजारों जीन हाइबरनेटिंग जानवरों की कोशिकाओं में लयबद्ध रूप से व्यक्त हुए। इससे पता चलता है कि एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी), शरीर की कोशिकाओं की ऊर्जा, 24 घंटे के चक्र पर उत्पन्न होती है, हालांकि निचले शिखर और गर्त के साथ।
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, चरम ऊर्जा उत्पादन भी बाद में होता है जब जानवर सक्रिय होते हैं, यह सुझाव देते हुए कि भालू अपनी "बैटरी" को चालू रखने की लागत को कम करने के लिए हाइबरनेशन के दौरान अपने सर्कैडियन लय को बदलते हैं। इस वजह से, वे हानिकारक स्वास्थ्य समस्याओं को विकसित किए बिना महीनों तक बिना कुछ खाए अपने शरीर को ऊर्जा देने के लिए पर्याप्त ईंधन जला सकते हैं।
जैनसेन ने कहा, "यह थर्मोस्टेट स्थापित करने जैसा है।" "यदि आप कुछ ऊर्जा बचाना चाहते हैं, तो आप थर्मोस्टेट को नीचे कर देते हैं, जो मूल रूप से भालू कर रहे हैं।"
पश्चिमी सिडनी विश्वविद्यालय के ब्लैक बियर सेंटर में शीतनिद्रा में पड़े जानवरों का अवलोकन करते समय, शोधकर्ताओं ने यह भी देखा कि जानवर दिन के निश्चित समय के दौरान अधिक सक्रिय थे, भले ही प्रकाश की स्थिति समान रहे। गतिविधि में ये बढ़ोतरी हाइबरनेटिंग जानवरों में कोशिकाओं द्वारा चरम एटीपी उत्पादन के अनुरूप है।
उन्होंने कहा: "वे घड़ी को रोके बिना सर्कैडियन लय को दबाने की क्षमता का फायदा उठाते हैं। यह जानवरों में चयापचय प्रक्रियाओं और ऊर्जा व्यय को ठीक करने का एक बहुत ही नया तरीका है।"
शोधकर्ताओं का मानना है कि इस क्षमता का उपयोग करने से मनुष्यों को "जैविक" शेड्यूल से निपटने में मदद मिल सकती है जिसके लिए उन्हें रात में काम करना और दिन में सोना पड़ता है।
अनुमानतः 14% कार्यबल रात में काम करता है, ऐसे काम के घंटों से मानव स्वास्थ्य को होने वाले नुकसान के बारे में चिंता बढ़ रही है, विशेष रूप से पुरानी बीमारी, दुर्घटनाओं, जीवन की खराब गुणवत्ता और स्वास्थ्य देखभाल लागत के संदर्भ में।
यदि वैज्ञानिक यह पता लगा सकें कि हमारी अपनी आंतरिक घड़ियों को औसत भालू की तुलना में अधिक स्मार्ट कैसे बनाया जाए, तो हानिकारक स्वास्थ्य प्रभावों को खत्म करने की क्षमता बहुत बड़ी होगी।
हाल के एक दशक लंबे एक अन्य अध्ययन में, वैज्ञानिकों ने पाया कि भालू हाइबरनेशन के दौरान लंबे समय तक गतिहीनता के जोखिमों से बचाने के लिए एक अद्वितीय एंटीकोआगुलेंट प्रोटीन का भी उत्पादन करते हैं।
यह शोध जर्नल ऑफ कम्पेरेटिव फिजियोलॉजी बी में प्रकाशित हुआ था।