Биоритмы человека

времени. В самом начале месячного эксперимента, поведение испытуемого изучается при обычном 24-часовом режиме освещения: каждый раз вечер в 23 часа свет выключался, а утром в 7 включался в соответствие с распорядком, принятым «снаружи». Испытуемый не имеет возможности контролировать освещение, за исключением ночника, но настолько тусклого, что он в счет не идет. Регистрируемые показатели обнаружили ритмическое колебание с периодом 24 часа; цикл сон-бодрствование – один из многих, лишь наиболее бросающийся в глаза.

Доверим теперь контроль освещения в изолированном помещение самому испытываемому. Обычно его (или ее) ритм температуры тела и чередование сна – бодрствование в таких условиях сохраняется, но начинается запаздовать ежедневно примерно на час. Сдвиг будет 24 часа каждые 25 внешних дней, то есть каждые 24 внутренних дня. Если газета продолжает поступать к испытуемому «раз в день» - когда он спит, то примерно через 25 внешних дней настанет время, когда сегодняшняя газета придет в лабораторию раньше, чем живущему в изоляции от времени будет передана вчерашняя.

Некоторые люди в ходе экспериментов, переключаются на 25 часовой цикл, показывают удивительные результаты: человек в условиях изоляции от времени обычно уже через неделю переключаются с 25-часового периода (примерно 8часов сна и 17 часов бодрствования) на периоды вдвое корче, либо, вдвое длиннее. Водном из первых экспериментов средняя продолжительность ночного сна без пробуждения составляла 19 часов. Подобная картина встревожила исследователей: столь долгий сон у здорового человека представлялся ненормальным. Но испытуемые сочли такие марафонские дистанции сна и бодрствования вполне удобными и даже не замечали, что сон порой длится всего 4 часа, а иной рас и 18 часов, а рабочий день мог продолжаться 30 часов без перерыва. Вовремя замысловатых сочетаний, интервалов активности-покоя ритм температуры тела строго выдерживает 25-часовой период. Юрген Ашофф директор Института физеалогие поведения имени Макса Планка в Андексе первым описал этот внутренний температурный ритм, тем самым доказав строгую регулярность циркадианных биологических часов у человека даже в условиях, когда иные проявления жизнедеятельности этим часам не подчиняются. Ашофф обнаружил, что на протяжении особенно длинных циклов активности-покоя температура тела может подниматься и спадать дважды. При таких примерно 50-часовых «сутков» испытуемый по – прежнему к каждому завтраку получает очередную газету, сохраняет трех разовый режим питания (правда, за каждый раз съедает немного больше обычного, но все же постепенно несколько теряет в весе) и не замечает ничего особенного. Трудно описать удивление и недоверие испытуемого, когда после двух или трех недель изоляции, к нему входит исследователь и возвещает окончание условно месячного эксперимента. Убедить испытуемого может лишь пачка уже полученных (будущих) газет.

11

Более продолжительные записи спонтанного чередования активности-покоя были получены в эксперименте с сусликами и хомячками, которых годами содержали в одиночном заключении, в изоляции от всех сигналов времени. У этих животных внутренние часы, по-видимому, более надежно синхронизируют сон и бодрствование, чем у нас с вами. Тем не менее и у них обнаружилось неуклонное изменение циркадианного периода, за несколько лет достигшее всего несколько ми нут. Некоторые намеки на такую закономерность получены и для человека. Рекорд пребывания в условиях временной и социальной изоляции составляет на сегодня около шести месяцев. Впрочем, возможно, нам просто не известны более длительные и, скажем, более эффективные, но не зарегистрированные эксперименты, проводившиеся в мрачных подземельях средневековых замков.

СВОБОДНЫЙ ХОД И ЗАХВАТЫВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЧАСОВ

Биологические часы с периодом 25 часов, присущи нам, равно как и другим приматам, был по-настоящему открыт лишь 20 лет назад, но не у человека, а у слепой беличьей обезьяны, жившей в лаборатории Курта Рихтера в Медицинской школе при Университете им. Джона Хопкинса. Обезьянка свободно бродила по лаборатории и подвергалась действию всех ежедневных периодических факторов, за исключением света. Она чередовала сон и бодрствование, как и сам Рихтер, но с иным периодом. Слепая обезьянка доказала, что обладает собственными внутренними часами, которым она следовала столь же неуклонно, как люди следуют суточному циклу вращающейся планеты. Каждый месяц в течение нескольких дней время активности обезьянки совпадало с рабочим днем экспериментаторов, но всякий раз постепенно появлялось накопление сдвига: обезьянка становилась «совой», с точки зрения человека, - впрочем, с ее «точки зрения», люди становились бы «жаворонками». Через две недели распорядок дня обезьянки запаздывал настолько, что ее завтрак приходился на поздний вечер и ночь: наша «сова» превращалась в «жаворонка». Еще через неделю ее режим дня снова становился как у людей. Этот цикл повторялся примерно каждый месяц на протяжении нескольких лет. Обезьянка придерживалась своего внутреннего течения времени, независимого от периодики Солнца, Луны и людей в лаборатории.

Эта независимость от внешнего времени была обнаружена также в поведение некоторых слепых людей. Молодой человек в детстве лишился зрения. В студенческие годы он мучался, безуспешно пытаясь преодолеть хроническую бессонницу и дневную сонливость. Примечательно, что этот недуг преследовал его по 2 – 3 недели кряду каждый месяц. Молодой человек вел дневник, оказавшийся очень кстати, когда он, в конце концов, обратился за помощью к врачу. Реймонд Майлз с коллегами заметили, что время дневной сонливости студента ежедневно запаздывает на час, пока не сливается с ночным сном. Спустя неделю сонливость вновь появляется, но уже утром, а ночной сон одновременно нарушается бессонницей. Этот цикл повторяется приблизительно каждые 25 дней.

Врачи предложили ему отказаться от бесплодной борьбы за соблюдением 24-часового режима. Они посоветовали ему спать тогда, когда он действительно хочет спать, и оберегать его сон от всяких беспокойств в условиях больничного стационара. Впервые за многие годы его ежедневный уклад жизни стал регулярным: весь день – бодрость, ночь – непрерывный сон. Однако его «день» и «ночь» более не совпадали с астрономическими – студент перешел на 25-часовой ритм.

Когда же он вернулся на месяц к обычной жизни, его сон вновь оказался, разбит на куски, несмотря на его героические усилия, применения кофеина и снотворных. Но теперь уже было ясно, что его дневная сонливость оказалась замаскированной продолжением внутреннего 25-часового ритма. Подобным недугом страдает около полвины слепых людей.

Биологическим ритмом с периодом 25 часов обладают не только слепые, но и совершенно здоровые, зрячие люди. Хотя естественный ход их внутренних часов ежедневно отстает на час, в норме они согласованны с 24-часовым циклом чередования дня и ночи и им удается «идти в ногу с ним». Тем не менее, многие слепые, да и некоторые зрячие люди лишены этой способности

12

ежедневно на час подстраивать свои внутренние часы, не могут поддерживать синхронность с вращением Земли и ритмом жизни их окружения.

У людей с нормальным зрением, живущих в условиях ежедневного чередования света и темноты, такие случаи исключение. Но, когда человек умышленно покидает белый свет, скажем, спускаясь в вечную тишину подземной пещеры или просто затворяясь в комнате без окон, его ритм сна-бодрствования практически всегда возвращается к своему естественному периоду около 25часов. Очевидно, и природа, и общество постоянно торопят нас: чтобы не отстать от 24-часового мира, мы вынуждены спешить, каждый день, опережая себя на час.

У человека переход к внутренней системе отсчета времени менее очевиден, чем у других млекопитающих, быть может, потому, что наша сознательная жизнь слабее связанна с физиологическими процессами. Порой достаточно небольшого толчка, чтобы вывести ритм сна или какого-либо другого отдельного показателя из-под влияния мощной волны биологических приливов и отливов. Тем не мение наши внутренние часы надежно определяют общую картину распределения сна и гарантируют, что примерно раз за один оборот планеты вокруг оси мы будем спать (или отчаянно хотеть спать). Более того, если бы человек уснул, внутренние часы обеспечивают спонтанное пробуждение в определенной фазе цикадного цикла, которая зависит от фазы засыпания.

АВТОМАТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ВНУТРЕННЕГО БУДИЛЬНИКА

В начале января 1969 года 23-летний Жак Шабер решился провести полгода «вне времени», в условиях, предельно изолированных от всех мыслимых сигналов времени: в пещере при температуре 6ос и 100% влажности, на глубине 65 метров, в районе Ниццы и Канн, на юге Франции. При взгляде на растр его сна создается впечатление аритмии: в отсутствие 24-часового периодического стимула видимая регулярность сна-бодрствования нарушается. Без внешних часов, задающих время ложится, и вставать, длительность сна и бодрствования как будто меняется случайно. Так ли это на самом деле или у нас просто нет ключа для расшифровки возможной закономерности?

Будем исходить из того, что у человека есть цикадные часы. Каково бы ни был их неизвестный период, часы продолжают тикать, неустанно отсчитывая время, несмотря на то, что их владелец подвергаемый охлаждению или перегреву, переходит из темноты к свету, от возбуждения