Мы с вами изучили работу ключевых отделов мозга, которые регулируют состояния сна и бодрствования. Они оказывают огромное значение на пищевое поведение. Но есть еще кое-что, с чем нас предстоит познакомиться. Почему мы хотим спать ночью, а не днем? Почему мы себя плохо чувствуем и не способны нормально функционировать, если ночью вместо нормального сна нам приходится выполнять какую-то работу?
В 1962 году французский геолог и спелеолог Мишель Сифр провел необычный эксперимент, результаты которого позволили найти ответы на эти вопросы. В то время космическая гонка находилась на пике, и всем ученым не терпелось узнать, как ум и тело человека будут реагировать на отсутствие видимых доказательств течения времени. Предполагалось, что именно это ощущение человек испытывает, находясь в космосе.
Чтобы выяснить это, Сифр спустился в пропасть Скарассон – в темную пещеру под Приморскими Альпами, расположенными на границе Франции и Италии. Здесь он разбил лагерь на небольшом подземном леднике на глубине 130 метров от поверхности земли. Температура в пещере была ниже нуля с относительной влажностью 98 процентов. В одиночестве исследователь провел там 63 дня.
Сифр не взял с собой ни часы, ни другие предметы, которые могли бы каким-либо образом напомнить ему о том, какое на поверхности время суток. Он звонил своим коллегам каждый раз, когда ложился спать, просыпался и ел.
Когда Сифр поднялся из недр Скарассоны и проанализировал записи, он сделал удивительное открытие: продолжительность его цикла сна и бодрствования оставались приближенными к 24-часовому циклу в течение всех двух месяцев в пещере. Но так как его естественный цикл был немного дольше обычных 24 часов, он постепенно выбился из суточной смены дня и ночи.
На этом основании можно говорить о том, что в теле человека буквально заведены часы с оборотом (приблизительно) в 24 часа. Исследования последующих 50 лет подтвердили эту информацию. Кроме того, удалось выяснить, что в теле человека работает масса часовых механизмов, а именно 37 триллионов. Они представляют собой мельчайшие молекулярные хронометры, которые находятся почти в каждой клетке. Работая вместе, эти часы синхронизируют большинство процессов тела с 24-часовыми солнечными сутками. Таким образом возникает циркадный ритм. Цикл сна и бодрствования подчиняется циркадному ритму, таким же образом он управляет когнитивными процессами, пищевым поведением, пищеварением, метаболизмом и множеством других аспектов поведения и физиологии. Если вы когда-нибудь чувствовали после долгих авиаперелетов затуманенность в мозгах, отсутствие аппетита или дискомфорт в кишечнике, то вы понимаете, насколько важна роль циркадных ритмов для регуляции пищевого поведения, работы кишечника и сознания.
Все 37 триллионов маленьких биологических часов находятся в подчинении у главного часового механизма, который располагается в гипоталамусе. Конкретно в одной его части – супрахиазматическом ядре (СХЯ). Если представить все многообразие биологических часов в теле, как большой оркестр, то СХЯ – дирижер этого оркестра. Главные часы ориентируются на данные, которые они получают с сетчатки, – тонкого слоя чувствительных клеток на внутренней поверхности глаз, которые отличают день от ночи (рис. 43). В связи особенностью клеток сетчатки и их функционированием СХЯ реагирует только на синий свет, пик которого приходится на середину дня.
Рис. 43. Супрахиазматическое ядро и его способ получения сигнала от сетчатки.
Главные часы СХЯ используют связи с разными отделами мозга, чтобы синхронизировать работу всех остальных часов в теле. СХЯ связано с шишковидной железой, которая вырабатывает мелатонин – гормон сна, чья концентрация возрастает ночью. Так организм понимает, что солнце село, и настраивает все биологические часы на слаженную работу. СХЯ связано с центром бодрствования и с вентролатеральным преоптическим ядром (центром сна). В результате СХЯ регулирует ритмы сна, физической активности, метаболизма и появление аппетита. Связь разных частей мозга с главными часами объясняет, почему мы хотим спать ночью, а не днем.
Синхронизация сна
Современные технологии способны испортить качество ночного сна и, возможно, нанести вред здоровью. Но при этом технологии предлагают и современные решения. Существует два основных способа не выбиваться из циркадных ритмов. Первый – это ограничить интенсивность синего излучения в вечернее время. К этому можно прийти несколькими путями. Самый простой – убрать из спальни ночники и другие источники освещения, чтобы в течение ночи вы находились в полной темноте. Также можно заменить дома лампы полного спектра, лампы дневного света, холодные белые лампочки на теплые белые, которые испускают меньше волн синего диапазона (или используйте лампы полного спектра только в дневное время). На коробочке от лампы должна быть указана температура света 3000 К или меньше. Хорошо сгодятся поворотные выключатели, с помощью которых можно регулировать интенсивность света относительно времени суток. К вечеру необходимо снижать яркость светоиспускающих экранов на телевизоре, планшете и смартфоне. Для компьютера существует специальная утилита f.lux, которая автоматически изменяет цвета спектра монитора на более теплые после захода солнца. На смартфон и планшет можно скачать подобное приложение, например Twilight. И, наконец, вы можете приобрести специальные очки, которые блокируют синий спектр, свободно пропуская все остальные излучения с другой длиной волны. Их можно купить в интернете. Я рекомендую безопасные и недорогие очки с оранжевыми линзами SCT-Orange от UVEX. Последние исследования показали, что очки, блокирующие синий свет, полностью нейтрализуют влияние излучений на концентрацию мелатонина. Они помогают главным часам СХЯ понять, что наступила ночь. Блю-блокеры, очки блокирующие синий свет, позволяют пользоваться электрическим светом и электронными устройствами как обычно, не нарушая работу циркадных ритмов.
Второй способ – это сразу же после пробуждения попасть под воздействие яркого синего света, чтобы СХЯ получило отчетливое сообщение о наступлении утра.
Синий свет контролирует секрецию мелатонина.
Уровень мелатонина крайне чувствителен к свету. Ночью искусственный синий свет, который излучают энергосберегающие лампочки, компьютеры, планшеты, телевизоры и телефоны, подавляет секрецию мелатонина, хотя в это время его концентрация должна быть высокой. Тридцать семь триллионов маленьких биологических часов не получают сообщение о том, что наступила ночь, до тех пор, пока вы не погасите свет или не выключите экран. Это происходит спустя несколько часов после захода солнца. В результате биологический утренний будильник переводится на несколько часов вперед относительно солнечных суток, расстраивая слаженную работу обоих циклов. Когда приходит время ложиться в постель, тело еще не готово. Когда настает утро, тело не готово проснуться. В результате качество сна ухудшается, а наутро не наступает чувство бодрости. Получается, что систему, которая миллиарды лет синхронизировала биологические ритмы с солнечными сутками, можно легко одурачить с помощью современных технологий.
Нарушение циркадного ритма не только сказывается на качестве сна. Последние исследования указывают на эту проблему, как на малоизученную причину, по которой люди со временем начинают полнеть и болеть.
В совокупности с ограничением синего спектра вечером эта мера поможет вам сохранить циркадные ритмы в соответствии с солнечными сутками. Для того чтобы окунуться в яркий синий свет, лучше всего сделать то, что делали наши предки с начала времен, – выйти на улицу. Даже если пасмурно, все равно дневной свет намного ярче домашнего освещения. Естественный свет распространяет больше световых волн синего спектра, чем любая лампочка. Если у вас нет возможности выйти на улицу, в качестве альтернативы включайте яркую лампу полного спектра.