Журнал «Вокруг Света» №10 за 2009 год

«Службу точного времени» нашего тела удалось найти в 1972 году американцам Роберту Муру и Виктору Эйхлеру. Им оказалось супрахиазматическое ядро (СХЯ) — скопление примерно из 20 000 нейронов, расположенное в самом основании гипоталамуса, прямо над перекрестом зрительных нервов. Непрерывно получая зрительную информацию, СХЯ «привязывается» к текущему времени суток и в нужный момент шлет сигнал в расположенный поблизости эпифиз — мозговую железу, вырабатывающую гормон сна мелатонин. Залп мелатонина вызывает засыпание, перестраивая всю деятельность организма и синхронизируя тем самым собственные ритмы клеток разных тканей. Впрочем, кроме мелатонина и другие химические сигналы от СХЯ активируют синтез в гипофизе адренокортикотропного гормона, который называют «гормоном гормонов». Он управляет работой коры надпочечников и секрецией всего букета вырабатываемых сигнальных веществ. Симфония гормонов, согласованно меняющих свои концентрации, опять-таки позволяет синхронизировать собственные циклы клеток.

Исследователи подозревают, что у СХЯ есть и другие пути выполнения этой задачи, но в любом случае все это пока остается общими схемами. Детальный механизм влияния СХЯ на клеточные часы на уровне молекулярных взаимодействий еще предстоит расшифровать.

Споря со временем

Таким образом, суточный ритм задается совместной работой автономных молекулярных часов и специального органа, согласующего их с астрономическим временем. Но известно, что любые физиологические показатели у человека варьируются в самых широких пределах. И система регуляции циркадного цикла не является исключением.

Существование «жаворонков» и «сов» — иными словами, разных типов суточной активности — всего каких-то несколько десятилетий назад было предметом яростных споров. В солидных исследованиях серьезно утверждалось, что никаких «сов» нет, а есть только неорганизованные люди, пытающиеся оправдать свой нездоровый образ жизни. Сегодня то, что пик активности у разных людей приходится на разное время суток, можно считать экспериментально доказанным фактом. Не далее как в этом году исследователи из Университета Альберты в Эдмонтоне (Канада) обнаружили, что у тех испытуемых-добровольцев, которые сами относили себя к «жаворонкам», возбудимость нервных путей внутри головного мозга максимальна около 9 часов утра, а затем постепенно снижается в течение дня. У тех же испытуемых, которые считали себя «совами», мозг оказался наиболее возбудим около 9 вечера. Возбудимость нервных путей — сугубо физиологическая характеристика, мало зависящая от воспитания или неорганизованности. Впрочем, годом раньше ученые из британской Медицинской школы Суонси показали, что «жаворонки» и «совы» достоверно отличаются друг от друга временем наибольшей и наименьшей активности ряда генов, в том числе, кстати, и генов Per.

После длительного авиаперелета «внутренние часы» человека оказываются в резком разладе с местным временем. Однако если это происходит не слишком часто, организм быстро подстраивается под нужный ритм. Фото: CORBIS/FOTO SA

Вероятно, «жаворонки» и «совы» — это своеобразный след эволюционной истории человеческого рода. Как известно, вид Homo sapiens принадлежит к настоящим обезьянам — группе сугубо дневных животных, активных исключительно в светлое время суток. Это «фамильная черта» обезьян, отличительный признак, который во многом сформировал их облик и предопределил их дальнейшую эволюцию. Но именно им обезьяны выделяются на фоне подавляющего большинства млекопитающих (в том числе своих ближайших родичей — лемуров), эволюционно формировавшихся именно как животные сумеречные и ночные. В результате в генетическом наследии человека хранятся фрагменты двух программ суточной активности — более древней «млекопитающей» и сменившей ее «обезьяньей». У большинства (примерно 80%) людей они не только не мешают друг другу, но и придают своим владельцам запас лабильности: такие люди могут (с большим или меньшим трудом) приспособиться к любому распорядку дня. Многие из этих счастливцев, будучи «отпущены на свободу», предоставлены сами себе в выборе режима, быстро возвращаются к естественному для них ритму (кстати, многие подопытные Ашоффа говорили о приятном ощущении свободы во время эксперимента), но в общем подъем и отбой в любое постоянное время не причиняют им дискомфорта.