В марте в издательстве «Альпина нон-фикшн» вышла книга нейробиолога Дэвида Линдена «Почему люди разные: Научный взгляд на человеческую индивидуальность». В ней автор объясняет, как на индивидуальность людей влияет генетика, среда, опыт и многое другое.
У всех нас есть знакомые «совы» и «жаворонки», но большинство людей находятся где-то посередине. Однако, когда исследования сна проводят на многих тысячах человек, проявляются интересные тенденции. Чтобы отделить естественные склонности людей от необходимости вставать на работу или в школу, время засыпания и пробуждения рассчитывается по ночам в пятницу и субботу. Срединная точка сна в эти ночи берется как индикатор того, насколько ритмы активности человека связаны с рассветом или закатом, это называется хронотип.
Если рассмотреть полученные данные пристальнее, окажется, и это совершенно неудивительно, что у старшеклассников и студентов самый поздний хронотип из всех возрастных групп. Женщины в среднем имеют более ранний хронотип, чем мужчины, но только до 40 лет, а после 40 — чуть более поздний. И у мужчин, и у женщин изменчивость хронотипа уменьшается с годами — среди пожилых людей меньше экстремальных сов и жаворонков. Возможно, потому что влияющие на хронотип биологические факторы с возрастом меняются. Или потому, что меняется образ жизни — например, им не нужно больше заботиться о детях. Или, наконец, (и это существенное замечание) экстремальные совы и жаворонки с большей вероятностью умирают молодыми, потому что у них меньше возможностей найти подходящую хронотипу работу, а несоответствие хронотипа и рабочего расписания может серьезно повлиять на здоровье. Так, в крупном исследовании медсестер такое несоответствие (когда совы работали в дневную смену, а жаворонки — в ночную) существенно увеличило заболеваемость диабетом второго типа. Несовпадение рабочего расписания и хронотипа статистически связано с относительно более высокой заболеваемостью раком, частотой сердечно-сосудистых заболеваний и инсультов.
На хронотип влияют и культурные факторы.
Спросите об этом любого американца, который в 8 вечера пришел поужинать в ресторан в Испании и обнаружил пустой зал. По данным недавнего исследования , выполненного по всему миру с помощью приложения на смартфоне, бельгийцы и австралийцы ложатся спать раньше всех (около 22:30), в то время как испанцы, бразильцы, сингапурцы и итальянцы — позже всех (около полуночи). Можно предположить, что на хронотип и длительность сна влияют искусственное освещение и отопление, не говоря уже о таких недавно появившихся развлечениях, как смартфоны и компьютеры.
Считается, что современные технологии уменьшают время на сон, но тому нет четких подтверждений. Следует отметить, что винить в недостатке сна пороки современной жизни — совсем не новая идея. Когда в 1845 году Генри Торо удалился в уединенную хижину около Уолденского пруда, его главным мотивом было избавление от бессонницы, в которой он винил поезда и фабрики (ему это не помогло).
Чтобы узнать, сколько спали люди до повсеместного распространения искусственного освещения и отопления, историк Роджер Экирх изучил дневники, книги и счета путешественников доиндустриальной Европы. Основываясь на сообщениях о «первом сне» и «втором сне» в этих источниках, он пришел к выводу, что в те времена «большинство жителей Западной Европы, а не только пастухи и лесники, посреди ночи прерывали сон, иногда на целый час. Люди вставали с постели, чтобы сходить в туалет, покурить или даже навестить ближайших соседей». По мнению Экирха, такой сегментированный сон был нормой не только в Европе, но и во всех доиндустриальных обществах, и хотя сейчас подчеркивается важность «консолидированного сна» в качестве идеальной формы отдыха, это недавнее и неестественное изобретение технологической эры.
Если Экирх прав и все это, как он утверждает, относится и к людям, жившим не только в умеренном климате, но и в тропиках, можно ожидать, что сон современных людей, живущих в доиндустриальных обществах (а такие остались в основном в тропиках), тоже будет сегментированным. К сожалению, гипотезу не удалось подтвердить в исследовании актиметрии народов хадза в Танзании, цимане в Боливии и сан в Ботсване и Намибии, которое проводилось с помощью специальных браслетов. Длительный сон также характерен для народности тоба-ком в Аргентине и для жителей доиндустриальных поселений киломбу в Бразилии. Насколько мне известно, нет никаких данных о широком распространении сегментированного сна в какой-либо популяции, как до-, так и постиндустриальной. В отсутствие таких данных я весьма скептически отношусь к утверждению Экирха о том, что наши предки обычно спали с перерывами.
Однако отличался ли сон людей доиндустриального общества чем-то еще, помимо сомнительных утверждений о сегментированном сне? Все соглашаются с тем, что в среднем люди в доиндустриальном обществе имеют более ранний хронотип, как бельгийцы по сравнению с итальянцами. Вопрос о длительности сна не имеет однозначного ответа: некоторые исследователи обнаружили, что сон доиндустриальных людей на час длиннее, а другие, исследуя разные популяции, не нашли существенной разницы. Следует подчеркнуть, что, помимо электрического освещения, сотовых телефонов и отопления, на продолжительность сна влияет много других факторов (таких как шум за окном и традиции в обществе). Они тоже могут вносить свой вклад в результаты исследований продолжительности сна.
В последнее время высокопоставленные чиновники и руководители компаний любят хвастаться, что им нужно всего несколько часов сна. Президент Дональд Трамп , премьер-министр Маргарет Тэтчер, основатель «Теслы» Илон Маск и модельер Том Форд — все утверждали, что спят всего четыре часа в день или меньше. Возможно, это и правда, но, если так, они — исключения. Лишь небольшой процент взрослых в США спит четыре часа и менее. Любопытно, что между хронотипом и длительностью сна не наблюдается значительной корреляции. Жаворонку, равно как и сове, может понадобиться длительный сон. Отсутствие корреляции предполагает, что хронотип и длительность сна, скорее всего, контролируются разными участками мозга.
Это касается не только людей.
Биологические ритмы животных, бактерий и грибов соотносятся с солнечными циклами дня и ночи. Даже растения часто распускают и закрывают цветы в определенное время дня. Солнце обеспечивает растения энергией для фотосинтеза, теплом и светом, который позволяет ими любоваться, но фотоны повреждают ДНК. Поскольку во время деления клеток ДНК особенно чувствительна к повреждениям солнечным светом, этот процесс обычно происходит ночью. У людей солнечным циклом определяются не только часы бодрствования и сна, но и температура тела, питание, пищеварение, способность сосредоточиться, секреция гормонов, рост, эмоциональное состояние и многие другие функции. Солнечный цикл влияет даже на наши самые интимные чувства: наиболее популярное время для секса, по данным исследований, — это 10 часов вечера.
Используется ли для циклов дневной активности организма 24-часовая шкала, или на эти поведенческие и физиологические ритмы влияют только внешние сигналы, такие как солнечный свет и температура окружающей среды ? Если вам придется жить в темной пещере при постоянной температуре и без часов (или Wi-Fi), ваши ритмы сна и бодрствования, температуры тела и т. д. не изменятся, но ритм постепенно рассинхронизируется со временем внешнего мира. Каждые сутки, проведенные в пещере, сдвинут время засыпания примерно на 20 минут вперед. Аналогично, если взять клетки кожи или печени и выращивать их в темноте, в питательной жидкости, они тоже сохранят дневные ритмы метаболизма и экспрессии определенных генов. Эти открытия показывают, что в теле действительно существуют внутренние часы, но им требуется информация из внешнего мира, чтобы поддерживать синхронизацию с солнечным циклом . Поскольку внутренний хронометр работает по 24-часовому циклу, хотя и не совсем точно, это явление называют циркадным ритмом (от латинских circa, то есть «приблизительно», и dies — «день»).
Главный хронометр нашего организма — это крошечная структура в мозге, называемая супрахиазматическим ядром гипоталамуса (что означает «над местом пересечения зрительных нервов», сокращенно СЯГ). У лабораторных животных (таких как мыши и обезьяны ) с поврежденным СЯГ отсутствуют нормальные циклы бодрствования и сна (или любого другого циркадного поведенческого или физиологического ритма). Они переходят на короткие периоды сна и бодрствования, распределенные случайным образом в течение дня и ночи.
Для наших целей не нужно углубляться в мельчайшие детали молекулярных процессов, которые регулируют циркадные колебания. Определенный набор генов кодирует белки PER и CRY. Эти гены активируются белками BMAL1 и CLOCK, работающими совместно. Важнейшим звеном для завершения цикла сигналов является то, что белки PER и CRY подают обратный сигнал, ингибируя активирующее действие белков BMAL1 и CLOCK. Поскольку для ингибирования требуется, чтобы в клетке накопилось достаточное количество белков PER и CRY, это занимает определенное время, из-за чего количество этих белков колеблется, и в результате оказывается, что система обратной связи настроена на запуск нового цикла каждые 24,3 часа или около того. Не буду приводить другие подробности, но основная идея циркадного ритма именно в этом: он работает как система отрицательной обратной связи, регулирующая экспрессию генов.
Свет координирует связь внутреннего циркадного ритма с внешним миром через светочувствительные нейроны в сетчатке. К ним относится группа так называемых светочувствительных ганглионарных клеток . Эти веретеновидные нейроны посылают аксоны в СЯГ для передачи электрической информации об общем уровне освещенности окружающей среды . Поток информации от глаз производит тонкую ежедневную регулировку в главных часах СЯГ. Затем нейроны СЯГ передают эту информацию всем тканям тела с помощью как нервных сигналов, так и циркулирующих гормонов. Таким образом, активность различных тканей тела приблизительно синхронизирована с солнечным циклом . Но не идеально: цикл почек составляет примерно 24,5 часа, в то время как цикл клеток роговицы — около 21,5 часа. Этой грубой синхронизации достаточно для нормальной работы организма.
