Удивительные циркадные ритмы – циклы сна-бодрствования
Как вы понимаете, высыпаться крайне важно. Но это может быть сложно, если вы часами пытаетесь успокоить плачущего младенца или убедить вашего карапуза, у которого сна ни в одном глазу, отправиться в детскую. Вы раздражены и в таком состоянии вполне можете подумать, что ваш ребенок демонстрирует упрямство и непослушание, но мешать ребенку спать может и биологический фактор: тикающие в нем внутренние часы.
Внутренний хронометр, расположенный в головном мозге, регулирует чередование периодов сна и бодрствования. Если вы немного узнаете о том, что стоит за этим процессом (с научной точки зрения), вы поймете, как помочь ребенку танцевать этот ежедневный танец без сбоев. Так что давайте поподробнее разберем природу этого явления, которое мы называем сном.
Все растения и животные придерживаются определенных ритмов. Цветы раскрываются по утрам и сворачивают лепестки к вечеру. Деревья роняют листву каждую осень, а весной у них появляются почки, из которых потом разворачиваются листочки; медведи каждую зиму впадают в спячку, а как только становится тепло, вылезают из берлог.
Для людей (и большинства других существ, обитающих на суше) самым важным биологическим ритмом является двадцатичетырехчасовой цикл дня и ночи. Наше тело и мозг подстраиваются под это регулярное чередование света и тьмы изо дня в день на протяжении всей нашей жизни. Ученые называют эти пульсации циркадными ритмами (в переводе с латинского – «примерно один день»).
Мы склонны воспринимать циркадные ритмы как должное. Но представьте, какой могла бы быть жизнь без этих внутренних часов, которые синхронизируют нас с солнцем. В один день мы могли бы заснуть в десять часов вечера, когда за окном непроглядная тьма. На следующий день мы уснули бы в час дня, при ярком свете солнца. Мы спали бы пять часов в понедельник и пятнадцать во вторник. Сущий хаос!
К счастью, циркадные ритмы позволяют нам жить в согласии с солнечными циклами. Этот внутренний ритм напоминает беззвучно тикающие биологические часы, благодаря которым мы просыпаемся на рассвете и каждый вечер ложимся спать. (Мы можем в разное время отправляться на боковую и «вставать и петь», но согласно суточному ритму продолжительность сна и бодрствования в совокупности всегда составляет двадцать четыре часа в сутки.)
Да не будет света
Наши суточные часы регулируют цикл сон – бодрствование посредством мощного сигнала, побуждающего ко сну, – гормона мелатонина.
Вот как это работает. Когда свет достигает сетчатки (внутренней оболочки глаза), то отправляет сигнал в особую структуру размером не больше булавочной головки, которая находится за глазами. Эта структура является центром наших древних биологических часов и называется супрахиазмальным ядром.
Затем супрахиазмальное ядро отправляет сигнал «сейчас день» в структуру, расположенную глубоко в головном мозге, – крошечный эпифиз, или шишковидную железу, которая покорно прекращает выработку мелатонина. Это продолжается столько времени, сколько светит солнце. Когда становится темно, супрахиазмальное ядро перестает получать световые сигналы и в свою очередь отправляет сообщение «сейчас ночь» в эпифиз, чтобы стимулировать выработку мелатонина, который является естественным снотворным и быстро вызывает сонливость.
Вы уже успели обратить внимание, что главное звено в этой цепи – свет.
Древние греки про сон
Гипнос в греческой мифологии был богом сна. Он был сыном Нюкты (Ночи) и жил в царстве вечной тьмы, далеко от ворот, за которыми поднимается солнце. Каждую ночь он летал по темному небу, даруя сон (даже другим богам).
Согласно древнегреческой мифологии, Гипнос был братом Мома (бога злословия), Немезиды (богини возмездия), Гераса (бога старости) и Танатоса (бога смерти).
И, как вы можете догадаться, Гипнос также был отцом Морфея, бога сновидений. (Матерью Морфея была Пасифея, богиня видений.)
Морфей мог принимать любой образ в человеческих снах. Его царство располагалось рядом с рекой забвения Летой, его защищали два ужасных чудовища, которые прогоняли всех, кто хотел туда попасть, принимая облик самых потаенных страхов посетителя. (Современная медицина увековечила Морфея в названии одного из самых сильных снотворных – морфина.)
Все вместе члены этой мифической семьи управляли сном и всем, что с ним связано… так сказать, от А до Я.
Даже небольшое количество света (например, уличный фонарь перед окном вашей спальни) может проникнуть через закрытые веки и дать сигнал о том, что пора вставать. Тогда ваше супрахиазмальное ядро отключит выработку мелатонина, что приведет к проблеме с засыпанием.
Именно поэтому людям, живущим на Аляске (где летом день длится двадцать два часа, а зимой столько же длится ночь), трудно наладить режим сна. И по этой же причине яркий свет, который горит у вас дома после наступления темноты (свет от лампы, экрана телевизора или монитора… и даже вашего мобильного телефона), может серьезно нарушить ваш сон.
А после того как мы заснули, циркадные ритмы уступают место другому циклу, который упорядочивает и выстраивает наш сон, – это колебания, подобные «американским горкам», между фазами быстрого и медленного сна.
