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

скачать книгу бесплатно

Этот постоянный «перевод» внутренних часов приводит к тому, что время сна и, как следствие, бодрствования у Винсента каждый день смещается на один час. Таким образом, каждый месяц в течение нескольких дней Винсент живет в одном ритме с окружающим миром, однако вскоре его ритм начинает сдвигаться. «Неделю или около того я попадаю в установленные обществом часы, однако все остальное время мой режим не совпадает с общественным ритмом». В итоге доходит до того, что Винсент начинает вести практически ночной образ жизни – порой ему хочется спать с одиннадцати дня до девяти-десяти вечера.

У таких постоянных сдвигов режима серьезные последствия. Как результат, Винсент частенько страдает от невероятного недосыпа. На протяжении большей части цикла, через который он проходит, Винсенту сложно заснуть в нужное время, однако он заставляет себя просыпаться, чтобы пойти в школу. Порой его будят, когда на его внутренних часах два-три часа ночи, и в четыре-пять часов утра все по тем же внутренним часам ему приходится сидеть на уроках. По сути, он постоянно оказывается в другом часовом поясе.

Винсент говорит: «Когда я в школе, мне порой очень сложно сосредоточиться. Один учитель заметил, что я особенно медленно читаю, и это влияет на мою способность усваивать информацию. Иногда я уже попросту не в состоянии сконцентрироваться, так что засыпаю прямо на уроках».

Во время одной из наших встреч где-то в пять вечера Винсент был в фазе, когда ему хотелось спать в два-три часа дня, а вставать в полночь или час ночи. Мозг Винсента говорил ему, что он должен крепко спать, и на его внутренних часах было один-два часа ночи. Ему было сложно составлять фразы, он постоянно запинался, подыскивая слова, пытался привести мысли в порядок. Это напомнило мне времена моих суточных дежурств, когда я был младшим врачом. Посреди ночи мне приходил вызов на пейджер, и я был вынужден точно так же собираться с мыслями, чтобы дать осмысленное медицинское заключение. Винсент говорит, запинаясь: «Я просто чувствую, что отстаю от всего остального мира. Когда я в одной фазе с окружающим миром, то чувствую себя довольно хорошо, потому что в состоянии быть наилучшей версией самого себя, самой выразительной версией самого себя. Сейчас же у меня явные проблемы с выражением своих мыслей».

То, как Далия описывает его, когда он в нормальной фазе и когда нет, поразительно:

«Если Винсент в режиме, когда ему хочется целый день спать, он сам не свой. Выглядит уставшим, ведет себя заторможенно, ему сложно соображать. Если же он в одной фазе с остальным миром, когда он просыпается в половине седьмого или в семь утра, он собран и ничем не отличается от остальных. Он усердно учится, гораздо больше общается. По сути, он начинает лучше взаимодействовать с миром».

Как и следовало ожидать, учеба Винсента от всего этого сильно страдает. «Каждый день было очень сложно попасть в школу, потому что я постоянно опаздывал, а учителя не относились к моему расстройству сна с особым пониманием, – говорит мне Винсент. – Так что спустя какое-то время я стал пропускать уроки, потому что мне приходилось слишком тяжело. Это было непросто».

Далия явно расстроена делами Винсента в школе, и, хотя она и не винит его учителей, ей кажется, что им недостает понимания и гибкости относительно медицинской проблемы Винсента. Причем пострадала не только учеба мальчика – его социальная жизнь тоже оказалась разрушена. Далия говорит: «Иногда мне приходилось разворачивать его друзей, когда они приходили к нему, скажем, в семь вечера, чтобы поиграть в приставку, а Винсент лег спать еще в пять. Так что мне приходилось говорить его друзьям: „Что же вы думаете? Он спит!” Им это казалось очень странным, потому что в семь вечера подростки никогда не спят», – с небольшой горечью смеется она.

* * *

Решительный настрой Далии разобраться с недугом Винсента в итоге привел к тому, что его направили к одному моему коллеге в детской больнице. История, рассказанная Винсентом и его матерью, типична для расстройства под названием синдром не-24-часового цикла сна-бодрствования, и это было подтверждено с помощью актиграфии – продолжительного отслеживания режима сна с помощью носимого устройства, своеобразной медицинской разновидности ныне повсеместно доступных фитнес-браслетов. По сути, внутренние часы Винсента работают по двадцатипятичасовому циклу, а не по двадцатичетырехчасовому, как у всех остальных. Каким-то образом супрахиазматическое ядро Винсента оказалось невосприимчивым к синхронизирующим факторам – тем самым внешним воздействиям, что обычно подстраивают внутренние часы, чтобы они шли в одном ритме с миром вокруг.

У в остальном здоровых людей синдром не-24-часового цикла сна-бодрствования является большой редкостью, однако он гораздо более распространен среди слепых. Легко понять почему.

При полном отсутствии зрения человек оказывается лишен воздействия самого главного для циркадных ритмов фактора – света, который не передает в их супрахиазматическое ядро никакой информации.

Влияние других факторов, таких как употребление пищи или физическая активность, при слепоте, как следствие, тоже усиливается. Движение от ганглиозных клеток сетчатки, расположенных на задней поверхности глаза, через специально предназначенный для этого пучок волокон – ретиногипоталамический путь – дает сбой. На самом деле от половины до двух третей всех пациентов, не способных воспринимать свет, страдают от проблем с режимом сна и циркадными ритмами. Так, одно проведенное недавно исследование показало, что у 40 % полностью слепых людей цикл сна-бодрствования не равен двадцати четырем часам. У людей же с нормальным зрением, как у Винсента, подобное расстройство встречается крайне редко и плохо изучено, хотя мы и знаем, что, как правило, начинает оно развиваться в подростковом возрасте и гораздо больше распространено среди мужчин.

Нам известно, что основным методом воздействия внутренних часов на мозг является гормон мелатонин. Он выделяется шишковидной железой, небольшим образованием в форме сосновой шишки, расположенным глубоко в центральной части мозга. Рене Декарт предположил, что эта крошечная область является средоточием человеческой души, хотя на самом деле ее роль куда менее грандиозная, хоть и немаловажная. Под влиянием супрахиазматического ядра шишковидная железа циклично вырабатывает мелатонин.

У людей с нормальным циклом сна-бодрствования уровень мелатонина повышается в начале вечера, остается повышенным ночью, а за пару часов до пробуждения снова падает. Мелатонин дает мозгу химический сигнал о том, что пора спать, воздействуя на рецепторы мелатонина, расположенные еще и во многих других тканях тела, таких как почки, кишечник, сердце, легкие, кожа и половые органы. Таким образом, изучая увеличение и падение уровня мелатонина в организме, мы можем отслеживать циркадный ритм и его продолжительность у пациента. На деле, однако, все не так просто, потому что мы знаем, что вспышка яркого света вечером способна подавить и отсрочить всплеск мелатонина перед сном. Значит, внешние факторы способны оказывать значительное влияние на колебания уровня этого гормона.

Чтобы изучить чьи-то внутренние часы, человека необходимо все время держать в полумраке: при таком слабом освещении человек все еще может видеть, однако на выработку мелатонина оно никак не влияет.

Изучение цикла выработки мелатонина у зрячих людей с синдромом не-24-часового цикла сна-бодрствования подтверждает, что их режим сна задается самим организмом, и средняя продолжительность цикла составляет 25,2 часа – значительно больше, чем 24,2 часа у большинства людей. То есть возможно, что наличие такого длинного цикла и является как минимум одной из причин проблемы. Воздействия света и других синхронизирующих факторов оказывается недостаточно, чтобы скорректировать столь сильное отклонение.

Конечно, дело может быть и в банальной невосприимчивости к свету. Возможно, супрахиазматическое ядро таких людей «не видит» сигналы, посылаемые ганглиозными клетками сетчатки, как это происходит у слепых пациентов. Проблема Винсента определенно усугублялась в зимние месяцы, и это может быть напрямую связано с уменьшением интенсивности дневного света. Снижение влияния света на выработку мелатонина, однако, у таких пациентов обнаружено не было, равно как и не была доказана пониженная чувствительность ганглиозных клеток к свету.

Между людьми с не-24-часовым циклом и пациентами с синдромом задержки фазы сна наблюдается определенное сходство. В обоих случаях естественный цикл немного длиннее, чем у обычных людей, а анализ генов, ответственных за работу циркадных часов, показывает связь вариаций гена PER3 с обоими режимами сна. Поэтому возможно, что люди, чей цикл превышает двадцать четыре часа, ложатся спать позже, но за счет воздействия синхронизирующих факторов их ритм стабилизируется и развивается синдром задержки фазы сна. Если же отклонение оказывается слишком сильным, чтобы оно могло быть сглажено синхронизирующими факторами, либо если эти факторы не справляются со своей задачей, то внутренние часы продолжают идти своим ходом, как у Винсента. Это лишь гипотеза, которую еще нужно доказать, однако известны случаи развития синдрома не-24-часового цикла сна-бодрствования после определенных манипуляций с режимом сна у людей с задержкой фазы сна.

Хронотерапия заключается в том, чтобы каждый день откладывать сон на определенное количество часов с целью вернуть нормальный режим сна человеку с синдромом задержки фазы сна.

Гораздо проще бодрствовать лишние пару часов, чем заставить себя лечь спать раньше.

Сдвигая свой режим сна на сутки, человек в итоге синхронизируется с остальными людьми. Тем не менее, как показывает практика, подобные действия могут оказаться для циркадных часов непосильной нагрузкой и в редких случаях приводят к полной потере контроля, наблюдаемой при синдроме не-24-часового цикла сна-бодрствования. В случае с Винсентом, вероятно, изначальное нарушение его цикла сна произошло после операций на бедре и последующего периода восстановления.

* * *

Некоторые последствия борьбы с собственными внутренними часами очевидны. Сонливость или бессонницу заметить легко, равно как и изменения когнитивных функций, таких как бдительность и сосредоточенность. Медсестра на своем посту, клюющая носом в третью ночную смену подряд, – обычное явление в больнице. Это не следствие лени, а лишь прямое действие ее циркадных ритмов. Последствия сдвига циркадных ритмов у подростков даже подтолкнули некоторых ученых и деятелей в области образования предложить позже начинать занятия в средней школе, чтобы максимально увеличить потенциал учеников, которые страдают от недосыпания, вынужденные просыпаться раньше, чем того хочет их циркадный ритм.

Мы начинаем понимать, однако, что у хронического нарушения циркадных ритмов имеются серьезные и устойчивые последствия. Для изучения влияния таких нарушений как нельзя лучше подходят люди, длительное время работающие посменно. Вот уже двадцать лет мы знаем о некоторых возможных рисках для здоровья такого режима работы. Так, одно исследование, проведенное в 1996 году, показало повышенный уровень развития рака груди у норвежских радистов и телеграфистов, и с тех пор эти результаты неоднократно подтверждались.

Имеются данные, указывающие на повышенный риск развития рака толстой кишки и простаты у людей, работающих посменно. Эти свидетельства были достаточно убедительными, чтобы Всемирная организация здравоохранения добавила «нарушение циркадного ритма» в список возможных канцерогенных факторов.

Датское правительство даже назначило компенсации для посменных рабочих с раком груди. Более того, судя по всему, посменная работа также связана с желудочно-кишечными расстройствами, сердечно-сосудистыми заболеваниями и диабетом.

Так почему же у посменных рабочих повышен риск развития определенных видов рака? Одна из гипотез связана с воздействием света в ночное время. Как мы уже говорили, свет ночью подавляет выработку мелатонина шишковидным телом, и есть предположение, что мелатонин, помимо своей гормональной роли, обладает и некоторыми противораковыми свойствами, в частности, поглощает токсичные продукты кислородного обмена в организме, которые, как считается, повреждают нашу ДНК, создавая благоприятные условия для развития рака. Таким образом, возможно, регулярно подвергаясь воздействию света по ночам, мы снижаем устойчивость своего организма к раку. Эту гипотезу подтверждает тот факт, что у слепых людей рак груди развивается реже, чем у зрячих. А в ходе одного эксперимента у специально выведенных мышей с предрасположенностью к раку молочной железы опухоль развивалась чаще, когда их циркадные ритмы были нарушены. Имеется, однако, и много других факторов, которые могли исказить результаты исследования.

Известно, что депривация сна сама по себе приводит к изменению аппетита и способствует набору веса, что является фактором риска развития рака груди. Возможно, посменная работа способствует нездоровому образу жизни – курению или малоподвижности, например. Кроме того, совсем недавно одно исследование показало, что уже через три дня имитации посменной работы циркадные часы в мозге и других органах давали сбой. Ученые обнаружили, что маркеры циркадных часов мозга в супрахиазматическом ядре оставались относительно стабильными, однако одновременно с этим наблюдались значительные изменения уровня продуктов расщепления пищи. Таким образом, возможно, что нарушение мозгового ритма и других 24-часовых циклов в организме, которые обычно строго регулируются, приводит к серьезным изменениям процесса переработки продуктов расщепления пищи, тем самым увеличивая риск развития диабета, ожирения и некоторых других проблем со здоровьем. Кроме того, из-за сбоя в ритме различных физиологических процессов в нашем организме могут нарушаться нормальные процессы деления клеток и восстановления клеточной ДНК, что тоже увеличивает риск развития рака. Хотя точные механизмы, связывающие нарушенный циркадный ритм и проблемы здоровья, изучены плохо, наличие подобной связи определенно имеет для нас самые серьезные последствия. Наносим ли мы в долгосрочной перспективе своему здоровью вред, подвергая себя по ночам воздействию света в помещении и используя электронные устройства?

* * *

Когда мой коллега-педиатр сообщил Винсенту и его матери диагноз, у них были смешанные чувства. Мальчик, по его собственным воспоминаниям, был потрясен. «Очень сложно осознать, что это хроническая болезнь, которая будет у меня до конца дней, что бы ни случилось. Это просто не укладывается в голове». Вместе с тем он испытал и явное облегчение. «Раньше [до получения диагноза] я не был до конца уверен. Некоторые думали, что моя проблема психосоматическая».

Далия рассказала мне приблизительно то же. Она этого ожидала. «В душе я знала. Но когда услышала диагноз, то испытала и облегчение, потому что, по крайней мере, теперь была полностью уверена, что Винсент ничего не придумывает. Винсент не ленивый. Он старается изо всех сил. Но, с другой стороны, это, конечно, грустно, ведь ему с этим жить».

То, что диагноз был наконец поставлен, явно принесло положительный результат. Хотя его и исключили из начальной школы, Винсенту удалось сдать на отлично экзамены в средней школе. Заполучив медицинский диагноз, он начал посещать школу для детей с особыми потребностями, и гибкий график позволил ему раскрыть свой потенциал. Винсент теперь посещает Академию бокса, где занятия перемежаются с тренировками.

Кроме того, установленный диагноз позволил ему начать лечение.

Для пациентов с синдромом задержки или опережения фазы сна – крайних случаев «сов» или «жаворонков» соответственно, – помимо попыток соблюдения строгого режима сна, существует два основных вида лечения.

Мелатонин, вырабатываемый шишковидным телом и служащий химическим сигналом для «подстройки» циркадных часов, оказывает на них и прямое воздействие. Гормон посылает информацию и в супрахиазматическое ядро, следовательно, он и сам выступает в роли синхронизирующего фактора. Давая пациентам мелатонин, мы можем «подводить» их внутренние часы вперед или назад.

Другой возможный вариант – использование света. Воздействие на человека очень яркого света, например, с помощью светобокса, тоже может приводить к сдвигу циркадных часов. Эти светобоксы имитируют дневной свет, и в их спектре много синего света, который, судя по всему, оказывает на ганглиозные клетки сетчатки наибольшее влияние.

Критическую роль вместе с тем играет то, когда именно вводить пациенту мелатонин или подвергать его воздействию света. В зависимости от того, в какой момент циркадного ритма осуществляется воздействие, результат может сильно отличаться.

Если светить на людей ярким светом за час до того, когда они обычно засыпают, то время засыпания можно отсрочить на один-два часа. Если же на них посветить тем же ярким светом утром после пробуждения, то время засыпания сместится минут на тридцать раньше.

Если дать мелатонин человеку ранним вечером, то он ляжет спать раньше, а если утром – то позже. На практике мы редко даем мелатонин по утрам, так как он способен вызывать сонливость, хотя имеются свидетельства того, что даже небольшие дозы способны изменить работу циркадных часов, не вызывая значительной сонливости.

Разумеется, в случае Винсента и ему подобных фиксированного ритма, к которому мы могли бы привязать график введения мелатонина или воздействия света, не существует. Тем не менее мы можем использовать эти методы лечения, чтобы попытаться закрепить циркадный ритм. Давая супрахиазматическому ядру регулярную вечернюю дозу мелатонина, а ганглиозным клеткам сетчатки – дозу яркого света в дневное время, мы смогли «уговорить» циркадный ритм Винсента немного «подстроиться» к внешнему миру. И этот новый режим, пускай и далекий от идеала, принес значительные улучшения. У мальчика по-прежнему немного сдвигается сон, особенно в зимние месяцы, однако лечение принесло в его жизнь огромные перемены.