Мозг, ты спишь? 14 историй, которые приоткроют дверь в ночную жизнь нашего самого загадочного органа

Нам известно, что основным методом воздействия внутренних часов на мозг является гормон мелатонин. Он выделяется шишковидной железой, небольшим образованием в форме сосновой шишки, расположенным глубоко в центральной части мозга. Рене Декарт предположил, что эта крошечная область является средоточием человеческой души, хотя на самом деле ее роль куда менее грандиозная, хоть и немаловажная. Под влиянием супрахиазматического ядра шишковидная железа циклично вырабатывает мелатонин.

У людей с нормальным циклом сна-бодрствования уровень мелатонина повышается в начале вечера, остается повышенным ночью, а за пару часов до пробуждения снова падает. Мелатонин дает мозгу химический сигнал о том, что пора спать, воздействуя на рецепторы мелатонина, расположенные еще и во многих других тканях тела, таких как почки, кишечник, сердце, легкие, кожа и половые органы. Таким образом, изучая увеличение и падение уровня мелатонина в организме, мы можем отслеживать циркадный ритм и его продолжительность у пациента. На деле, однако, все не так просто, потому что мы знаем, что вспышка яркого света вечером способна подавить и отсрочить всплеск мелатонина перед сном. Значит, внешние факторы способны оказывать значительное влияние на колебания уровня этого гормона.

Чтобы изучить чьи-то внутренние часы, человека необходимо все время держать в полумраке: при таком слабом освещении человек все еще может видеть, однако на выработку мелатонина оно никак не влияет.

Изучение цикла выработки мелатонина у зрячих людей с синдромом не-24-часового цикла сна-бодрствования подтверждает, что их режим сна задается самим организмом, и средняя продолжительность цикла составляет 25,2 часа – значительно больше, чем 24,2 часа у большинства людей. То есть возможно, что наличие такого длинного цикла и является как минимум одной из причин проблемы. Воздействия света и других синхронизирующих факторов оказывается недостаточно, чтобы скорректировать столь сильное отклонение.

Конечно, дело может быть и в банальной невосприимчивости к свету. Возможно, супрахиазматическое ядро таких людей «не видит» сигналы, посылаемые ганглиозными клетками сетчатки, как это происходит у слепых пациентов. Проблема Винсента определенно усугублялась в зимние месяцы, и это может быть напрямую связано с уменьшением интенсивности дневного света. Снижение влияния света на выработку мелатонина, однако, у таких пациентов обнаружено не было, равно как и не была доказана пониженная чувствительность ганглиозных клеток к свету.

Между людьми с не-24-часовым циклом и пациентами с синдромом задержки фазы сна наблюдается определенное сходство. В обоих случаях естественный цикл немного длиннее, чем у обычных людей, а анализ генов, ответственных за работу циркадных часов, показывает связь вариаций гена PER3 с обоими режимами сна. Поэтому возможно, что люди, чей цикл превышает двадцать четыре часа, ложатся спать позже, но за счет воздействия синхронизирующих факторов их ритм стабилизируется и развивается синдром задержки фазы сна. Если же отклонение оказывается слишком сильным, чтобы оно могло быть сглажено синхронизирующими факторами, либо если эти факторы не справляются со своей задачей, то внутренние часы продолжают идти своим ходом, как у Винсента. Это лишь гипотеза, которую еще нужно доказать, однако известны случаи развития синдрома не-24-часового цикла сна-бодрствования после определенных манипуляций с режимом сна у людей с задержкой фазы сна.

Хронотерапия заключается в том, чтобы каждый день откладывать сон на определенное количество часов с целью вернуть нормальный режим сна человеку с синдромом задержки фазы сна.

Гораздо проще бодрствовать лишние пару часов, чем заставить себя лечь спать раньше.

Сдвигая свой режим сна на сутки, человек в итоге синхронизируется с остальными людьми. Тем не менее, как показывает практика, подобные действия могут оказаться для циркадных часов непосильной нагрузкой и в редких случаях приводят к полной потере контроля, наблюдаемой при синдроме не-24-часового цикла сна-бодрствования. В случае с Винсентом, вероятно, изначальное нарушение его цикла сна произошло после операций на бедре и последующего периода восстановления.

* * *

Некоторые последствия борьбы с собственными внутренними часами очевидны. Сонливость или бессонницу заметить легко, равно как и изменения когнитивных функций, таких как бдительность и сосредоточенность. Медсестра на своем посту, клюющая носом в третью ночную смену подряд, – обычное явление в больнице. Это не следствие лени, а лишь прямое действие ее циркадных ритмов. Последствия сдвига циркадных ритмов у подростков даже подтолкнули некоторых ученых и деятелей в области образования предложить позже начинать занятия в средней школе, чтобы максимально увеличить потенциал учеников, которые страдают от недосыпания, вынужденные просыпаться раньше, чем того хочет их циркадный ритм.