Время, чтобы вставать и ложиться спать, чтобы чувствовать себя бодро или сонно — все это определяют циркадные ритмы человека. Принято считать, что они зависят от солнечного света: когда светло, мы работаем, когда темно — спим.
Однако еще в XX веке ученые доказали, что организм может регулировать эти ритмы самостоятельно, не имея доступа к естественному освещению. Правда, с некоторыми оговорками.
В 1962 году немецкий физиолог Юрген Ашофф на несколько недель поселил добровольцев в бункере. В ходе эксперимента у них не было доступа ни к часам, ни к выходу на улицу, поэтому время они определяли исключительно по ощущениям. Участники занимались своими делами и могли включать и выключать свет, когда захотят, ложиться и вставать, когда посчитают нужным.
В это время сам Ашофф записывал психологические и физиологические показатели добровольцев, включая время подъема и отхода ко сну, температуру тела, объем мочи и так далее.
В 70-е годы прошлого века ученые смогли объяснить, почему даже под землей, без доступа к солнечному свету, мозгу удается как по часам регулировать активность организма, всплески энергии и накопление гормона сна, мелатонина.
За это отвечают гены и нейроны, точнее, определенное скопление нейронов.
Генов, которые регулируют циркадные ритмы, довольно много. В 1971 году ученые Рон Конопка и Сеймур Бензер из Калифорнийского технологического института изучили поведение мух-дрозофил. Выяснилось, что стандартная продолжительность дня для них составляет 24 часа, как и у людей. Однако некоторые мушки проходили этот цикл за 19 часов, а некоторые — за 29. Был и четвертый тип дрозофил: биологические часы у них сбились, поэтому время сна и бодрствования у них чередовалось хаотично.
Затем у дрозофилы открыли еще один ген, отвечающий за циркадные ритмы, позднее схожий ген нашли у нейроспоры. В конце концов выяснилось, что «часовые» гены есть у всех млекопитающих, и генов этих много.
За синхронизацию внутренних ритмов, которые управляются генами, отвечает супрахиазматическое ядро (СХЯ). Это довольно неизвестное, но очень важное скопление примерно 10 тысяч нейронов. Оно расположено в гипоталамусе — участке мозга, который обеспечивает работу эндокринной и автономной нервной системы. Вместе эти системы поддерживают саморегуляцию (гомеостаз) организма.
Несмотря на то, что вес гипоталамуса составляет всего 4-5 граммов, этот маленький участок отвечает за множество механизмов жизнедеятельности — от эмоций до температуры тела. Всего в гипоталамусе более 30 ядер, супрахиазматическое — лишь одно из них.
Активность нейронов в СХЯ регулируется световыми сигналами, которые поступают от сетчатки глаза. Таким образом, большое количество света заставляет нас чувствовать себя бодро.
Несмотря на то, что период активности нейронов колеблется от 20 до 28 часов, коллективно им удается отрегулировать цикл активности человека до 24-25 часов. Предположительно, такая продолжительность времени сна и бодрствования выработалась у человека с ходом эволюции — организм и все его системы адаптировались к продолжительности светового дня.
Эпифиз начинает активно вырабатывать мелатонин, когда получает сигнал о наступлении темноты. Чем больше в организме мелатонина, тем больше хочется спать и, что главное, тем легче будет уснуть.
Соответственно, если допоздна сидеть в ярко освещенном помещении или смотреть в экран гаджета, а затем сразу отправиться спать, то мозг такой резкой смены обстановки не поймет. Яркий свет, особенной синий от гаджетов, снижает выработку мелатонина. Из-за этого даже при сильной усталости могут возникнуть проблемы с засыпанием или бессонница.
О том, как уснуть даже в самую беспокойную ночь, мы рассказывали здесь. Если трюк с приглушенным светом и выключением гаджетов не сработает — есть еще пара приемов.
