Глава 11. Стресс и сладкий ночной сон

С. 259. Базовые сведения о сне: Pace-Schott, E., Hobson, J., “The neurobiology of sleep; genetics, cellular physiology and subcortical networks,” Nature Reviews Neuroscience 3 (2002): 591; Siegel, J., “Why we sleep,” Scientific American (November 2003): 92.

Сноска. Дикие утки: Rattonborg, N., Lima, S., Amlaner, C., “Half-awake to the risk of predation,” Nature (1999): 397. Дельфины и птицы: Siegel, “Why we sleep,” op. cit.

С. 260. Функция мозга в разных фазах сна: Braun, A., Balkin, T., Wesensten, N., Gwadry, F., Carson, R., Varga, M., Baldwin, P., Belenky, G., Herscovitch, P., “Dissociated patterns of activity in visual cortices and their projections during human rapid eye movement sleep,” Science 279 (1998): 91. Израсходование энергии как сигнал ко сну: Benington, J., Heller, H., “Restoration of brain energy metabolism as the function of sleep,” Progress in Neurobiology 45 (1995): 347. Почему сновидения призрачны: Sapolsky, R., “Wild dreams,” Discover 22 (2001): 36.

С. 262 Для чего нужен сон? Плодовые мушки спят: Shaw, P., Tononni, G., Greenspan, R., Robinson, D., “Stress response genes protect against lethal effects of sleep deprivation in Drosophila,” Nature 417 (2002): 287. Теории о назначении сна: Maquet, P., “The role of sleep in learning and memory,” Science 294 (2001): 1048.

С. 263. Сон и познание: Stickgold, R., lecture at University of Wisconsin, April 2002. Консолидация информации предыдущего дня: Fenn, K., Nusbaum, H., Margoliash, D., “Consolidation during sleep of perceptual learning of spoken language,” Nature 425 (2003): 614. Лишение сна – это не просто стресс: Maquet, “Role of sleep,” op. cit. Лишение сна подрывает консолидацию: McGaugh, J., Memory and Emotion (New York: Weidenfeld and Nicolson, 2003). Паттерны фаз сна предсказывают паттерны консолидации памяти: Wagner, U., Gais, S., Borm, J., “Emotional memory formation is enhanced across sleep intervals with high amounts of rapid eye movement sleep,” Learning and Memory 8 (2001): 112; Stickgold, op. cit.; Pace-Schott and Hobson, “Neurobiology of sleep,” op. cit.

С. 264. Исследование Макнафтона: Wilson, M., McNaughton, B., “Reactivation of hippocampal ensemble memories during sleep,” Science 265 (1994): 676. Skaggs, W., McNaughton, B., “Replay of neuronal firing sequences in rat hippocampus during sleep following spatial experience,” Science 271 (1996): 1870. Сходные исследования на людях: Maquet, op. cit. Генная активация во время сна: Pace-Schott and Hobson, op. cit. Активизация метаболизма в гиппокампе: Siegel, op. cit.

Облегчение применения одного типа научения с помощью лишения сна: Hairston, I., Little, M., Scanlon, M., Lutan, C., Barakat, M., Palmer, T., Sapolsky, R., Heller, H., “Sleep deprivation enhances memory?” Society for Neuroscience Annual Meeting (2003): abstract 616.19.

Удивительно, что дремота может помогать научению так же, как и хороший сон: Mednick, S., Nakayama, K., Stickgold, R., “Sleep-dependent learning: a nap is as good as a night,” Nature Neuroscience 6 (2003): 697.

С. 265. Фактор, вызывающий дельта-сон, как ингибитор кортикотропина (ИК): Okajima, T., Hertting, G., “Deltasleep-inducing peptide inhibited CRF-induced ACTH secretion from rat anterior pituitary gland in vitro,” Hormones and Metabolic Research 18 (1986): 497.

С. 265. Хороший обзор темы: VanReeth, O., Weibel, L., Spiegel, K., Leproult, R., Dugovic, C., Maccari, S., “Interactions between stress and sleep: from basic research to clinical situations,” Sleep Medicine Reviews 4 (2000): 201. Активация реакции на стресс при лишении сна: Meerlo, P., Koehl, M., van der Borght, K., Turek, F., “Sleep restriction alters the HPAresponse to stress,” Journal of Neuroendocrinology 14 (2002): 397–402; Cauter, E., Spiegel, K., “Sleep as a mediator of the relationship between socioeconomic status and health: a hypothesis,” Annals of the New York Academy of Sciences 896 (1999): 254. Цитата о лишении сна и смерти: Vgontzas, A., Bixler, E., Kales, A., “Sleep, sleep disorders, and stress,” in Fink, ed., Encyclopedia of Stress (San Diego: Academic Press, 2000), vol. 3: 449.

Глюкокортикоиды разрушают гликоген при лишении сна: Gip, P., Hagiwara, G., Sapolsky, R., Cao, V., Heller, H., Ruby, N., “Glucocorticoids influence brain glycogen levels during sleep deprivation,” American Journal of Physiology, in press.

Фронтальный кортекс вовлекает другие области коры мозга в решение проблем при лишении сна: Drummond, S., Brown, G., Gillin, J., Stricker, J., Wong, E., Buxton, R., “Altered brain response to verbal learning following sleep deprivation, Nature 403 (2000): 655.

С. 267. Последствия для здоровья ночной и сменной работы: van Cauter, E., “Sleep loss, jet lag, and shift work,” in Fink, ed., Encyclopedia of Stress, vol. 3, 447. Изучение синдрома смены часового пояса: Cho, K., “Chronic ‘jet lag’ produces temporal lobe atrophy and spatial cognitive deficits,” Nature Neuroscience 4 (2001): 567. Продолжительность сна сейчас и в 1910 году: Vgontzas, “Sleep, sleep disorders, and stress,” op. cit.

С. 268. Стресс как источник нарушения сна. Эффекты введения КРГ: Vgontzas, A., Chrousos, G., “Sleep, the HPA axis, and cytokines: multiple interactions and disturbances in sleep disorders,” Endocrinology and Metabolism Clinics of North America 31 (2002): 15. Активация реакции на стресс у многих плохо спящих людей: Vgontzas and Chrousos, op. cit. Фрагментированный сон порождает стресс: Dugovic, C., Maccari, S., Weibel, L., Turek, F., Van Reeth, O., “High corticosterone levels in prenatally stressed rats predict persistent paradoxical sleep alterations,” Journal of Neuroscience 19 (1999): 8656. Сокращение дельта-сна при стрессе: Prinz, P. N., Bailey, S. L., Woods, D. L., “Sleep impairments in healthy seniors: roles of stress, cortisol and interleukin-1 beta,” Chronbiology International 17 (2000): 391. Глюкокортикоиды затрудняют консолидацию памяти во время сна: Plihal, W., Pietrowsky, R., Borm, J., “Dexamethasone blocks sleep-induced improvement of declarative memory,” Psychoneuroendocrinology 24 (1999): 313–31.

С. 270. Исследование, показывающее взаимодействие двух половин: Borm, J., Hansen, K., Marshall, L., Malle, M., Fehm, H., “Timing the end of nocturnal sleep,” Nature 397 (1999): 29.

Глава 12. Старение и смерть

С. 275. Стареть не так уж плохо. Vaillant, G., Mukamal, K., “Successful aging,” American Journal of Psychiatry 158 (2001): 839. Качество социальных отношений сохраняется: Carstensen, L., Lockenhoff, C., “Aging, emotion, and evolution: the bigger picture,” Annals of the New York Academy of Sciences 1000 (2003): 152. Улучшение когнитивных навыков: Helmuth, L., “The wisdom of the wizened,” Science 299 (2003): 1300. Средний пожилой человек чувствует себя более здоровым, чем средний человек: Vaillant, op. cit. Ощущение счастья с возрастом усиливается: Carstensen, op. cit. Влияние негативных образов: Mather, M., and Carstensen, L., “Aging and attentional biases for emotional faces,” Psychological Sciences 14 (2003): 409; Iadaka, T., Opkada, T., Murata, T., Omori, M., “Age-related differences in the medial temporal lobe responses to emotional faces as revealed by MRI,” Hippocampus 12 (2002): 352–62.

С. 276. Реакция на стресс на клеточном уровне в пожилом возрасте: Horan, M., Barton, R., Lithgow, G., “Aging and stress, biology of,” in Fink, ed., Encyclopedia of Stress (San Diego: Academic Press, 2000), vol. 1: 111.

С. 277. Подробное обсуждение всех типов сходства функций сердечно-сосудистой системы у молодых и пожилых здоровых людей при отсутствии стресса можно найти в Lakatta, E., “Heart and circulation,” in Schneider, E., and Rowe, J., eds., Handbook of the Biology of Aging, 3d ed. (San Diego: Academic Press, 1990). Снижение максимальной частоты сердцебиений и работоспособности сердца с возрастом: Gerstenblith, G., Lakatta, E., and Weisfeldt, M., “Age changes in myocardial function and exercise response,” Progress in Cardiovascular Disease 19 (1976): 1. Возрастное снижение объема выброса во время физических упражнений: Rodeheffer, R., Gerstenblith, G., Becker, L., Fleg, J., Weisfeldt, M., and Lakatta, E., “Exercise cardiac output is maintained with advancing age in healthy human subjects: cardiac dilatation and increased stroke volume compensate for diminished heart rate,” Circulation 69 (1984): 203. Увеличение ригидности сердечной мышцы как функция возраста: Spurgeon, H., Thorne, P., Yin, F., Shock, N., and Weisfeldt, M., “Increased dynamic stiffness of tabeculae carneae from senescent rats,” American Journal of Physiology 232 (1977): H373. Более легкое подавление иммунитета у старых приматов: Ershler, W., Coe, C., and Gravenstein, S., “Aging and immunity in nonhuman primates. I. Effects of age and gender on cellular immune function in rhesus monkeys,” American Journal of Primatology 15 (1988): 181.

С. 277. Энергетика старого и молодого мозга, влияние возраста на уязвимость церебрального метаболизма к метаболическому стрессору: Benzi, G., Pastoris, O., Vercesi, L., Gorini, A., Viganotti, C., and Villa, R., “Energetic state of aged brain during hypoxia,” Gerontology 33 (1987): 207; Hoffman, W., Pelligrino, D., Miletich, D., and Albrecht, R., “Brain metabolic changes in young versus aged rats during hypoxia,” Stroke 16 (1985): 860.

Старение и температура тела – функционирование старых организмов ухудшается под влиянием стресса сильнее, чем молодых. Классические исследования нарушения температурного регулирования в процессе старения можно найти в Shock, N., “Systems integration,” in Finch, C., and Hayflick, L., eds., Handbook of the Biology of Aging, 1st ed. (New York: Van Nostrand, 1977), 200.

С. 277. Влияние старения на результаты тестирования умственных способностей: Birren, J., and Schaie, K., Handbook of the Psychology of Aging, 3d ed. (New York: Van Nostrand, 1990). Эта обширная тема анализируется в нескольких главах: Cerella, J. “Aging and information-processing rate”; Kausler, D., “Motivation, human aging and cognitive performance”; Hultsch, D., and Dixson, R., “Learning and memory in aging.” See also Katzman, R., and Terry, R., The Neurology of Aging (Philadelphia: Davis, 1983).

С. 278. Повышение концентраций адреналина и норадреналина при выполнении физических упражнений как функция возраста: Fleg, J., Tzankoff, S., and Lakatta, E., “Age-related augmentation of plasma catecholamines during dynamic exercise in healthy males,” Journal of Applied Physiology 59 (1985): 1033. Снижение сердечно-сосудистой чувствительности к адреналину и норадреналину по мере старения: Lakatta, E., “Catecholamines and cardiovascular function in aging,” Endocrinology and Metabolism Clinics of North America 16 (1987): 877.

Более медленное восстановление адреналина и норадреналина по окончании стресса: McCarty, R., “Age-related alterations in sympathetic-adrenal medullary responses to stress,” Gerontology 32 (1986): 172. Более медленное восстановление глюкокортикоидов по окончании стресса: Sapolsky, R., Krey, L., and McEwen, B., “The adrenocortical stressresponse in the aged male rat: impairment of recovery from stress,” Experimental Gerontology 18 (1983): 55; Ida, Y., Tanaka, M., and Tsuda, A., “Recovery of stressinduced increases in noradrenaline turnover is delayed in specific brain regions of old rats,” Life Sciences 34 (1984): 2357. Задержка восстановления глюкокортикоидов может ускорить развитие опухоли: Sapolsky, R., and Donnelly, T., “Vulnerability to stress-induced tumor growth increases with age in the rat: role of glucocorticoid hypersecretion,” Endocrinology 117 (1985): 662.

Уровни адреналина и норадреналина в состоянии покоя с возрастом повышаются: анализируется в Fleg, J., Tzankoff, S., and Lakatta, E., “Age-related augmentation of plasma catecholamines during dynamic exercise in healthy males,” Journal of Applied Physiology 59 (1985): 1033; also Rowe, J., and Troen, B., “Sympathetic nervous system and aging in man,” Endocrine Reviews 1 (1980): 167; Sapolsky, R., “Do glucocorticoid concentrations rise with age in the rat?” Neurobiology of Aging 13 (1991): 171. У пожилого человека – анализируется в Sapolsky, R., “The adrenocortical axis,” in Schneider, E., and Rowe, J., eds., Handbook of the Biology of Aging, 3d ed. (New York: Academic Press, 1990). У дикого бабуина: Sapolsky, R., and Altmann, J., “Incidences of hypercortisolism and dexamethasone resistance increase with age among wild baboons,” Biological Psychiatry 30 (1991): 1008.

С. 278 Замедленный нейрогенез: Cameron, H., McKay, R., “Restoring production of hippocampal neurons in old age,” Nature Neuroscience 2 (1999): 894. Повышенные уровни глюкокортикоидов подрывают способность мозга разрастаться после повреждения: Scheff, S., and Cotman, C., “Chronic glucocorticoid therapy alters axon sprouting in the hippocampal dentate gyrus,” Experimental Neurology 76 (1982): 644; DeKosky, S., Scheff, S., and Cotman, C., “Elevated corticosterone levels: a possible cause of reduced axon sprouting in aged animals,” Neuroendocrinology 38 (1984): 33.

С. 279. Обсуждение причин возможности программируемого старения (и старения вообще) см. в Sapolsky, R., and Finch, C., “On growing old: not every creature ages, but most do. The question is why,” The Sciences (March–April 1991): 30. Исходное объяснение того, что происходит неправильно у лосося, см. в Robertson, O., and Wexler, B., “Pituitary degeneration and adrenal tissue hyperplasia in spawning Pacific salmon,” Science 125 (1957): 1295. Сравнение эффектов старения у лосося с эффектами избытка глюкокортикоида см. в Wexler, B., “Comparative aspects of hyperadrenocorticism and aging,” в Everitt, A., and Burgess, J., eds., Hypothalamus, Pituitary and Aging (Springfield, Ill.: Charles C. Thomas, 1976). Обзор литературы, посвященной изучению старения у сумчатых куниц, см. в McDonald, I., Lee, A., and Bradley, A., “Endocrine changes in dasyurid marsupials with differing mortality patterns,” General and Comparative Endocrinology 44 (1981): 292, and McDonald, I., Lee, A., and Than, K., “Failure of glucocorticoid feedback in males of a population of small marsupials (Antechinus swainsonii) during the period of mating,” Journal of Endocrinology 108 (1986): 63. Бета-амилоид в мозге лосося: Maldonado, T., Jones, R., Norris, D., “Distribution of beta-amyloid and amyhloid precursor protein in the brain of spawning (senescent) salmon: a natural, brain-aging model,” Brain Research 858 (2000): 237.

Краткое отступление: что можно сказать о детях, которые стареют невероятно быстро и умирают фактически стариками в возрасте 12 лет? Прогерия – так называется эта болезнь – встречается очень редко. У тех, кто ею страдают, выпадают волосы, истончаются кости, заостряются носы и становятся скрипучими голоса; у них слабеет слух, артерии становятся менее эластичными и развиваются болезни сердца (которые обычно их и убивают). Когда вы пытаетесь выращивать какие-то их клетки в чашке Петри, вы сталкиваетесь с такими же трудностями, как и при выращивании клеток 70-летнего старика. Несмотря на это, не всё у страдающих прогерией детей преждевременно стареет: они не впадают в слабоумие и не болеют раком, хотя эти две болезни обычно ассоциируются со старением (но, разумеется, не обязательно присутствуют в пожилом возрасте). Общее мнение в этой области сводится к тому, что прогерия – это болезнь, связанная с ускорением некоторых аспектов старения, а не всего процесса старения (то есть в организме, образно говоря, тикают несколько независимых часов, показывающих разное время).

Обсуждение прогерии и ее связи со старением см. в Finch, C., Longevity, Senescence and the Genome (Chicago: University of Chicago Press, 1991); Mills, R., and Weiss, A., “Does progeria provide the best model of accelerated aging in humans?” Gerontology 36 (1990): 84.

С. 281. Может ли стресс ускорять процесс старения? Для тех, кто хочет сразу взять быка за рога (используя немецкий язык), есть Rubner, M., Das problem der lebensdauer und seine beziehungen zum wachstum und ernahrung (Munich: Oldenbourg, 1908). Наиболее подробное исследование гипотез скорости жизни см. в Pearl, R., The Rate of Living (New York: Knopf, 1928). Некоторые идеи Селье о стрессе и старении см. в Selye, H., and Tuchweber, B., “Stress in relation to aging and disease,” in Everitt, A., and Burgess, J., eds., Hypothalamus, Pituitary and Aging (Springfield, Ill.: Charles C. Thomas, 1976). Научное рассмотрение всей темы в целом одним из ведущих геронтологов см. в главе 5 (“Rates of living and dying: correlations of life span with size, metabolic rates, and cellular and biochemical characteristics”) в Finch, C., Longevity, Senescence, and the Genome (Chicago: University of Chicago Press, 1990).

С. 283. Старые люди, приматы и крысы становятся с возрастом дексаметазон-резистентными: рассматривается в Sapolsky, R., “The adrenocortical axis,” in Schneider, E., and Rowe, J., eds., Handbook of the Biology of Aging, 3d ed., op. cit. У диких бабуинов: Sapolsky, R., and Altmann, J., “Incidences of hypercortisolism and dexamethasone resistance increase with age among wild baboons,” Biological Psychiatry 30 (1991): 1008.

С. 283. Гиппокамп играет важную роль в подавлении выделения глюкокортикоидов: рассматривается в Jacobson, L., and Sapolsky, R., “The role of the hipocampus in feedback regulation of the hypothalamic-pituitary-adrenocortical axis,” Endocrine Reviews 12 (1991): 118.

С. 284. Взаимодействие влияний глюкокортикоидов на гиппокамп и гиппокампа на выделение глюкокортикоидов: Sapolsky, R., Krey, L., and McEwen, B., “The neuroendocrinology of stress and aging: the glucocorticoid cascade hypothesis,” Endocrine Reviews 7 (1986): 284. Современное развитие этих идей см. в Sapolsky, R., “Stress, glucocorticoids, and their adverse neurological effects: relevance to aging,” Experimental Gerontology 34 (1999): 721; Reagan, L., McEwen, B., “Controversies surrounding glucocorticoidmediated cell death in the hippocampus,” Journal of Chemical Neuroanatomy 13 (1997): 149.

С. 285. Для подробного ознакомления с этой темой см. Sapolsky, R., Stress, the Aging Brain and the Mechanisms of Neuron Death (Cambridge, Mass.: MIT Press, 1992).