Супергены. На что способна твоя ДНК?

Все эти интересные факты показывают, насколько глубоко сон запрограммирован в наших генах и нашем поведении. Но чем дальше движется эволюция, тем менее эффективным может показаться сон для выживания. Поскольку во сне наши предки (и другие живые существа) рисковали подвергнуться нападению хищников, его польза должна перевешивать риск – с этим соглашаются все ученые. В отличие от людей, некоторые животные (например, новорожденные дельфинята) могут переживать отсутствие сна на протяжении двух недель без очевидного вреда для себя. Однако у большинства видов животных после долгого периода времени, проведенного без сна, становятся нестабильными температура тела и обмен веществ, и они умирают. Самый долгий период, который человек переживал без сна, составлял около двух недель, но множество физических и умственных нарушений происходит задолго до окончания этого периода; после одной бессонной ночи способность управлять транспортным средством резко падает.

И наконец, сон связан с настроением – как ни странно, из-за недостатка сна человек может чувствовать себя счастливым, а иногда и перевозбужденным. Несколько десятков лет назад врачи попытались воспользоваться этим состоянием для лечения депрессии (теперь, когда стала очевидна связь между депрессией и отсутствием сна, мы можем убедиться, что эта стратегия в корне неверна). Сновидениям приписываются многочисленные гениальные творческие решения и открытия, например, мелодия песни «Yesterday» группы «The Beatles» (Пол Маккартни), структура углерода и бензола (Август Кекуле) и швейная машинка (Элиас Хоу). Сообщается также, что открытие ацетилхолина, химического вещества, которое регулирует многие аспекты быстрого сна, пришло Отто Лёви во сне, который он видел две ночи подряд в 1921 г. В первую ночь он проснулся и записал все, что видел во сне, в своем дневнике, но, увы, не смог прочесть эти записи утром. Во вторую ночь ему повезло больше, и записи были более удобочитаемыми. Последующие эксперименты Лёви, которые были основаны на его снах, принесли ему Нобелевскую премию.

Опыт многих призывает нас согласиться с выводом Шекспира, что сон «сматывает нити с клубка забот». Однако без полного понимания собственно сознания мы со всеми нашими спорами блуждаем в той же тьме, в которую погружаемся, когда засыпаем.

Воплощая науку в жизнь

Когда речь заходит о применении науки сна, вы можете удивленно спросить: «Какой науки?» Но многие данные о недостатке сна подчеркивают необходимость крепкого ночного сна для людей всех возрастов и пагубные последствия его длительного отсутствия. Не обманывайте себя тем, что вы привыкли чувствовать себя хорошо, если проспали меньше 7 часов за ночь, потому что это удается лишь немногим взрослым людям.

А как же связь с генетикой? Нам известно, что суточные, или циркадные, ритмы сна обусловлены работой «часовых» генов, которые управляют сложно устроенными петлями обратной связи. Целая сеть этих «часовых» генов запускает ритмическую активность, хотя, опять же, неизвестно, как это происходит. Определенные варианты «часовых» генов связаны с тем, какого типа вы человек – утреннего или вечернего. Попытки связать расстройства сна с психоневрологическими расстройствами привели к выявлению мутаций в «часовых» генах, которые связаны с редкими нарушениями сна.

Также выяснилось, что эпигенетика может регулировать наши циркадные ритмы и может быть тесно связана с расстройствами сна. Такие нарушения ритма сна могут иметь связь с многочисленными расстройствами, например, болезнью Альцгеймера, диабетом, ожирением, различными видами рака, сердечно-сосудистыми и аутоиммунными заболеваниями, и нужно проводить дальнейшие исследования связи эпигенетики и регуляции ритмов сна.

Прогресса в этом направлении уже удается добиться. Один из «часовых» генов под названием CLK служит в качестве главного регулятора нашего цикла сна, переключая на эпигенетическом уровне другие гены, которые отвечают за циркадный ритм (цикл сна), усиливая и подавляя их активность. Дело в том, что сотни генов следуют 24-часовому циклу переменной активности, многие из них влияют на цикл вашего сна и, следовательно, на ваше здоровье. Уже известно, что эпигенетика может изменять активность этих генов цикла сна, и из этого следует, что множество изменений в образе жизни, которые влияют на нашу эпигенетику, с большой вероятностью затрагивают и цикл сна.

Будет очень важно понять, какая деятельность, какой опыт и какие факторы влияют на регулярность нашего сна. В последнюю категорию нужно включить стресс. Мы уже рассказывали о том, насколько велика роль стресса в эпигенетических изменениях, которые ведут к заболеваниям. Но тут перед нами снова возникает вопрос, что было раньше – яйцо или курица, потому что нехватка сна ведет к стрессу и наоборот. Для ответа на него необходимы дальнейшие эпигенетические исследования.