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Charles Czeisler
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Circadian Variation in the Frequency of Onset of Acute Myocardial Infarction

James Muller et al.Nov 21, 1985
To determine whether the onset of myocardial infarction occurs randomly throughout the day, we analyzed the time of onset of pain in 2999 patients admitted with myocardial infarction. A marked circadian rhythm in the frequency of onset was detected, with a peak from 6 a.m. to noon (P less than 0.01). In 703 of the patients, the time of the first elevation in the plasma creatine kinase MB (CK-MB) level could be used to time the onset of myocardial infarction objectively. CK-MB-estimated timing confirmed the existence of a circadian rhythm, with a three-fold increase in the frequency of onset of myocardial infarction at peak (9 a.m.) as compared with trough (11 p.m.) periods. The circadian rhythm was not detected in patients receiving beta-adrenergic blocking agents before myocardial infarction but was present in those not receiving such therapy. If coronary arteries become vulnerable to occlusion when the intima covering an atherosclerotic plaque is disrupted, the circadian timing of myocardial infarction may result from a variation in the tendency to thrombosis. If the rhythmic processes that drive the circadian rhythm of myocardial-infarction onset can be identified, their modification may delay or prevent the occurrence of infarction.
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Contribution of the circadian pacemaker and the sleep homeostat to sleep propensity, sleep structure, electroencephalographic slow waves, and sleep spindle activity in humans

Derk‐Jan Dijk et al.May 1, 1995
The role of the endogenous circadian pacemaker in the timing of the sleep-wake cycle and the regulation of the internal structure of sleep, including REM sleep, EEG slow-wave (0.75-4.5 Hz) and sleep spindle activity (12.75-15.0 Hz) was investigated. Eight men lived in an environment free of time cues for 33-36 d and were scheduled to a 28 hr rest-activity cycle so that sleep episodes (9.33 hr each) occurred at all phases of the endogenous circadian cycle and variations in wakefulness preceding sleep were minimized. The crest of the robust circadian rhythm of REM sleep, which was observed throughout the sleep episode, was positioned shortly after the minimum of the core body temperature rhythm. Furthermore, a sleep-dependent increase of REM sleep was present, which, interacting with the circadian modulation, resulted in highest values of REM sleep when the end of scheduled sleep episodes coincided with habitual wake-time. Slow-wave activity decreased and sleep spindle activity increased in the course of all sleep episodes. Slow-wave activity in non-REM sleep exhibited a low amplitude circadian modulation which did not parallel the circadian rhythm of sleep propensity. Sleep spindle activity showed a marked endogenous circadian rhythm; its crest coincident with the beginning of the habitual sleep episode. Analyses of the (nonadditive) interaction of the circadian and sleep-dependent components of sleep propensity and sleep structure revealed that the phase relation between the sleep-wake cycle and the circadian pacemaker during entrainment promotes the consolidation of sleep and wakefulness and facilitates the transitions between these vigilance states.
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Delay or Avoidance of Medical Care Because of COVID-19–Related Concerns — United States, June 2020

Mark Czeisler et al.Sep 10, 2020
Temporary disruptions in routine and nonemergency medical care access and delivery have been observed during periods of considerable community transmission of SARS-CoV-2, the virus that causes coronavirus disease 2019 (COVID-19) (1). However, medical care delay or avoidance might increase morbidity and mortality risk associated with treatable and preventable health conditions and might contribute to reported excess deaths directly or indirectly related to COVID-19 (2). To assess delay or avoidance of urgent or emergency and routine medical care because of concerns about COVID-19, a web-based survey was administered by Qualtrics, LLC, during June 24-30, 2020, to a nationwide representative sample of U.S. adults aged ≥18 years. Overall, an estimated 40.9% of U.S. adults have avoided medical care during the pandemic because of concerns about COVID-19, including 12.0% who avoided urgent or emergency care and 31.5% who avoided routine care. The estimated prevalence of urgent or emergency care avoidance was significantly higher among the following groups: unpaid caregivers for adults* versus noncaregivers (adjusted prevalence ratio [aPR] = 2.9); persons with two or more selected underlying medical conditions† versus those without those conditions (aPR = 1.9); persons with health insurance versus those without health insurance (aPR = 1.8); non-Hispanic Black (Black) adults (aPR = 1.6) and Hispanic or Latino (Hispanic) adults (aPR = 1.5) versus non-Hispanic White (White) adults; young adults aged 18-24 years versus adults aged 25-44 years (aPR = 1.5); and persons with disabilities§ versus those without disabilities (aPR = 1.3). Given this widespread reporting of medical care avoidance because of COVID-19 concerns, especially among persons at increased risk for severe COVID-19, urgent efforts are warranted to ensure delivery of services that, if deferred, could result in patient harm. Even during the COVID-19 pandemic, persons experiencing a medical emergency should seek and be provided care without delay (3).
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Sensitivity of the human circadian pacemaker to nocturnal light: melatonin phase resetting and suppression

Jamie Zeitzer et al.Aug 1, 2000
1 Ocular exposure to early morning room light can significantly advance the timing of the human circadian pacemaker. The resetting response to such light has a non-linear relationship to illuminance. The dose-response relationship of the human circadian pacemaker to late evening light of dim to moderate intensity has not been well established. 2 Twenty-three healthy young male and female volunteers took part in a 9 day protocol in which a single experimental light exposure6.5 h in duration was given in the early biological night. The effects of the light exposure on the endogenous circadian phase of the melatonin rhythm and the acute effects of the light exposure on plasma melatonin concentration were calculated. 3 We demonstrate that humans are highly responsive to the phase-delaying effects of light during the early biological night and that both the phase resetting response to light and the acute suppressive effects of light on plasma melatonin follow a logistic dose-response curve, as do many circadian responses to light in mammals. 4 Contrary to expectations, we found that half of the maximal phase-delaying response achieved in response to a single episode of evening bright light (≈9000 lux (lx)) can be obtained with just over 1 % of this light (dim room light of ≈100 lx). The same held true for the acute suppressive effects of light on plasma melatonin concentrations. This indicates that even small changes in ordinary light exposure during the late evening hours can significantly affect both plasma melatonin concentrations and the entrained phase of the human circadian pacemaker.
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A Phase Response Curve to Single Bright Light Pulses in Human Subjects

Sat Khalsa et al.Apr 29, 2003
The circadian pacemaker is differentially sensitive to the resetting effects of retinal light exposure, depending upon the circadian phase at which the light exposure occurs. Previously reported human phase response curves (PRCs) to single bright light exposures have employed small sample sizes, and were often based on relatively imprecise estimates of circadian phase and phase resetting. In the present study, 21 healthy, entrained subjects underwent pre‐ and post‐stimulus constant routines (CRs) in dim light (∼2–7 lx) with maintained wakefulness in a semi‐recumbent posture. The 6.7 h bright light exposure stimulus consisted of alternating 6 min fixed gaze (∼10 000 lx) and free gaze (∼5000–9000 lx) exposures. Light exposures were scheduled across the circadian cycle in different subjects so as to derive a PRC. Plasma melatonin was used to determine the phase of the onset, offset, and midpoint of the melatonin profiles during the CRs. Phase shifts were calculated as the difference in phase between the pre‐ and post‐stimulus CRs. The resultant PRC of the midpoint of the melatonin rhythm revealed a characteristic type 1 PRC with a significant peak‐to‐trough amplitude of 5.02 h. Phase delays occurred when the light stimulus was centred prior to the critical phase at the core body temperature minimum, phase advances occurred when the light stimulus was centred after the critical phase, and no phase shift occurred at the critical phase. During the subjective day, no prolonged ‘dead zone’ of photic insensitivity was apparent. Phase shifts derived using the melatonin onsets showed larger magnitudes than those derived from the melatonin offsets. These data provide a comprehensive characterization of the human PRC under highly controlled laboratory conditions.
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