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

Любые часы должны предоставлять возможность настройки или сброса, подобно тому как часовщик возится с маятником напольных старинных часов, чтобы они показывали правильное время. Циркадные ритмы, особенно у более сложных организмов, должны перестраиваться в соответствии со сменой сезонов. За последние несколько десятилетий мы добились значительного прогресса в понимании того, как именно это происходит, и теперь знаем о влиянии внешних факторов, которые сдвигают наши циркадные ритмы в ту или иную сторону. Эти факторы получили название Zeitgebers – «задатчики времени» в переводе с немецкого, или синхронизирующие факторы.

Предоставленный самому себе, наш циркадный ритм настроен на 24,2 часа, и без синхронизирующих факторов наши внутренние часы постепенно убегали бы вперед.

Наши внутренние часы чувствительны к температуре, физической активности и употреблению пищи, однако самым важным синхронизирующим фактором является свет – особенно в синей части спектра, подобный солнечному. Хотя наши циркадные часы, как было доказано, работают независимо от солнца, оно все равно оказывает на них значительное влияние.

Гринвичская королевская обсерватория, расположенная всего в нескольких минутах езды на поезде от Центра расстройств сна в больнице Гая, размещена на вершине холма, с которого открывается вид на большую излучину реки Темзы. С тринадцатого этажа больницы видно, как холм постепенно возвышается в сторону юго-востока Лондона, однако разглядеть здание обсерватории посреди леса уродливых башен 1960-х годов и новеньких современных небоскребов толком не удается. На крыше обсерватории расположена большая металлическая мачта с флюгером на конце, выступающим в привычно серое лондонское небо. На эту мачту нанизан большой красный металлический шар в пару метров в диаметре. Каждый день в 12:55 по Гринвичу зимой и по британскому летнему времени летом этот шар наполовину поднимается, а затем, в 12:58, достигает самой верхушки мачты. Ровно в час пополудни этот шар падает вниз по мачте. В настоящие дни территория вокруг обсерватории застроена небоскребами Канэри-Уорф, главного делового квартала Лондона, которые возвышаются над городом из-за реки. В середине девятнадцатого века, однако, на Темзе в это время собирались многочисленные парусные суда, перевозившие товары по Британской империи.

Сотни телескопов были направлены на сигнальный шар Гринвичской обсерватории в ожидании момента его падения. С помощью него мореплаватели могли выставить хронометры на борту каждого корабля в соответствии со временем по Гринвичу, что было крайне важно для расчета долготы, необходимого для их путешествий в Ост-Индию и за ее пределы.

Подобно хронометрам на борту этих кораблей, в организме человека имеется множество часов, однако эталонные – большой красный шар королевской обсерватории – у людей, да и у остальных позвоночных, расположены в небольшом участке мозга под названием супрахиазматическое ядро. Этот крошечный комочек ткани, состоящий из жалких нескольких тысяч нейронов, находится в гипоталамусе, прямо над перекрестом зрительных нервов, передающих информацию от глаз. Он является центром управления всех циркадных ритмов организма, и разрушение супрахиазматического ядра приводит к потере этой ритмичности.

Внутри нейронов супрахиазматического ядра изо дня в день происходят замысловатые «танцы», в ходе которых гены с такими названиями, как CLOCK и Period , взаимодействуют между собой, обмениваясь информацией и тем самым обеспечивая работу наших внутренних часов. Свет же, будучи синхронизирующим фактором, влияет на этот «танец», замедляя или ускоряя его. В сетчатке, расположенной на задней поверхности глаза, помимо палочек и колбочек, ответственных за преобразование световых волн в зрительный сигнал, расположены ганглиозные клетки сетчатки. Некоторые из них и вовсе не вносят никакого вклада в зрительный процесс. Их единственной задачей является передача сигнала в супрахиазматическое ядро напрямую через так называемый ретиногипоталамический путь. Именно через него солнце оказывает влияние на ритм в супрахиазматическом ядре, воздействуя на его фазу, связь суточного ритма с внешним миром, а также его амплитуду.

У людей, полностью лишенных зрения, могут возникнуть проблемы с управлением циркадными ритмами.

Диагностированный Винсенту педиатром синдром задержки фазы сна – довольно распространенное явление. У пациентов с этим расстройством циркадный ритм отстает от ритма внешнего мира. Если большинству людей хочется спать между десятью часами вечера и полуночью, а просыпаются они между шестью и восемью часами утра, то люди с задержкой фазы сна могут начать засыпать и в три часа ночи, и даже в семь утра, а встают они спустя семь-восемь часов. Если они получают такое количество сна, то чувствуют себя нормально. К сожалению, жизнь часто вмешивается в наш сон, и в рамках ограничений современного общества сохранить работу или получить образование с таким режимом сна сложно, если вообще возможно.