Если вы когда-либо совершали длительный перелет через несколько часовых поясов, то хорошо знаете, как нарушается суточный ритм жизни из-за разницы во времени. Появляется ощущение, что что-то не в порядке: вы заторможены и оторваны от своего окружения; яркое солнце в месте назначения никак не соответствует вашему желанию улечься в кровать. Вам тошно от того, что приходится бодрствовать, в то время как каждая клеточка вашего тела жаждет сна, или оказываетесь в абсурдной ситуации, когда на часах два ночи, мир вокруг погрузился в забытье, а вы не спите и думаете только о завтраке. К счастью, организм вскоре приспосабливается, и уже через пару дней вы снова оказываетесь в гармонии с жизнью вокруг. Представьте же теперь, что вы чувствуете себя так все время, что это ваша повседневная жизнь и никакой надежды на избавление нет.
Впервые я повстречал Винсента и его мать по имени Далия в больнице Гая. Пациенту было шестнадцать лет, а эта клиника специально предназначена для подростков, прежде наблюдавшихся в связи с расстройствами сна в детских больницах и теперь переходящих во взрослый мир. Как правило, там полно детей с нарколепсией или тяжелыми формами сомнамбулизма. Винсент же – не совсем типичный подросток в этом плане, да и во всех остальных тоже. Он застенчивый и замкнутый, не особо высокий, но коренастый и хорошо сложенный. Как я узнал, это было следствием его увлечения боксом. Далия же, напротив, жизнерадостная и очень общительная. Будучи родом из Южной Америки, она свободно говорит по-английски, хоть и с сильным акцентом, а слова вылетают, словно пулеметные очереди. Большую часть консультации Винсент сидит тихо, а Далия рассказывает мне историю последних нескольких лет, прерываясь, лишь когда его недовольство вырывается наружу. Когда он все-таки начинает говорить, то делает это медленно и нерешительно, а порой ему и вовсе сложно найти нужные слова.
Вдвоем они обрисовали мне картину жизни Винсента. Винсент осознал наличие у себя проблем со сном, когда ему было лет девять или десять, однако лишь в тринадцать эти проблемы стали гораздо более заметными. Далия считает, что все началось после двух перенесенных Винсентом операций на бедре: сначала ему поставили металлические пластины, а через какое-то время их удалили.
«Ну это проявлялось как бы постепенно. Поначалу я совсем не понимал, что происходит, – сказал мне Винсент. Поначалу ему было все сложнее и сложнее засыпать – сомкнуть глаза удавалось лишь к трем-четырем часам утра. – Впервые я в полной мере осознал, что у меня есть проблема, когда, пытаясь заснуть, каждый день стал видеть рассвет».
Проблемы с засыпанием дошли до того, что моего пациента клонило в сон в одиннадцать утра, а просыпался он в девять вечера.
Как и следовало ожидать, это сильно отразилось на его учебе в школе. «Я пропустил очень много дней в школе. Поначалу мне не хотелось никому говорить о проблемах со сном, так как все подумали бы, что я ленюсь. Поэтому я просто сказал, что мне сильно нездоровится».
Далии до сих пор больно вспоминать о том периоде в их жизни. «Я пыталась поднять Винсента в школу, однако его было просто не разбудить. Я трясла его, но он никак не вставал. Я была в замешательстве: на занятия в начальной школе он всегда приходил вовремя. Всегда! Я подумала, что меня станут осуждать за то, что я плохая мать. Возможно, Винсент тоже думал, что его осуждают в школе. Я столько проблем с ними натерпелась. Меня даже оштрафовали за его плохую посещаемость!»
Винсент тоже вспоминал, как его осуждали: «Меня не понимал ни отец, ни друзья, ни в школе». Некоторые, включая его отца, который жил отдельно, стали говорить о том, что он слишком много спит, как это бывает у подростков, либо называли проблему психосоматической. Мне кажется, что отец Винсента так думает до сих пор. Однажды я разговаривал с Далией по телефону и услышал его на фоне, утверждающим, что никакой медицинской проблемы у его сына нет.
Далия между тем понимала, что дело не только в переходном возрасте, и, когда посещаемость Винсента в школе еще больше упала, обратилась за медицинской помощью. Далия вспоминает, как водила Винсента к семейному врачу. «Мы ходили к нему, может быть, семь или восемь раз, с перерывом в пару месяцев, чтобы сказать, что у Винсента проблемы со сном. [Нам давали] стандартные рекомендации – дать ему выпить перед сном горячий молочный напиток, не смотреть по вечерам телевизор, и все в таком духе. Лавандовое масло…» – смеется она.
Проблема, однако, не решалась, и в итоге Винсента направили к педиатру. Именно тогда – спустя два года после того, как Винсент осознал наличие у себя проблемы, – ему наконец поставили диагноз: внутренние биологические часы Винсента дали сбой. Врачи сказали, что его внутренние часы спешат на несколько часов по сравнению с окружающим миром, со всеми остальными людьми. Ему диагностировали синдром задержки фазы сна.
Мы все с вами дети солнца. Мы очарованы им и порабощены; мы маршируем под ритм его барабана. Наш режим сна определяется суточным ритмом вращения Земли и воздействием солнечного света. Совершенно логично бодрствовать и добывать еду при свете дня, когда видно добычу и опасных хищников, и спать, когда темно и мы особенно уязвимы перед хищниками. Это было попросту необходимо для нашего выживания. Вместе с тем этот ритм определяет не только наш сон.
Если вбить «циркадный ритм» – от выражения «около дня» на латыни – в самый популярный поисковик по медико-биологическим наукам PubMed, то вы получите более семидесяти тысяч совпадений, например, работы с такими названиями, как «Биологические часы и ритмы злости и агрессии», «Циркадная регуляция функций почек» и «Биологические часы: их связь с иммунными и аллергическими заболеваниями». Наш суточный ритм воздействует на мозг, кишечник, почки, печень и гормоны – на каждую клетку нашего тела. На самом деле, если извлечь отдельную клетку и поместить ее в чашку Петри, то она будет в той или иной форме демонстрировать суточный ритм. 40 % всех наших генов, кодирующих белки, находятся под контролем циркадного ритма.
Дело, однако, вовсе не только в воздействии солнечного света. Солнце не является метрономом, поддерживающим этот ритм, – во всяком случае, больше не является. Если поместить человека в комнату с тусклым освещением, где он не будет видеть восходящего и заходящего солнца, этот ритм все равно сохранится.
В 1930-х годах Натаниэл Клейтман, один из отцов-основателей современной науки о сне, проводил эксперименты над собой и другими людьми в глубине Мамонтовой пещеры в штате Кентукки, самой длинной известной системе пещер в мире. Глубоко под землей, в отсутствие света и колебаний температуры и влажности, он пытался навязать организму 28-часовой цикл, однако это оказалось не под силу ученому. Даже без внешнего воздействия солнечного света температура тела, режим сна и другие физиологические параметры сохранили свой 24-часовой ритм. Это указывало на то, что какой-то наш внутренний механизм выступает в роли часов, ведущих отсчет времени.
Такие часы, судя по всему, имеются у каждого живого организма на планете. Бактерии, одноклеточные организмы, растения, мухи, рыбы и киты – у всех есть такие внутренние часы. Для некоторых форм жизни потребность в этих часах очевидна. Но зачем знать, который час, бактериям или растениям? Конечно, последним нужно знать, когда светит солнце, чтобы раскрывать свои листья и запускать процесс фотосинтеза, однако для этого не нужны сложные внутренние часы – достаточно просто научиться чувствовать наличие солнечного света. Да и зачем рыбам, живущим в темноте пещер, лишенным солнечного света на протяжении тысяч поколений, держаться за эти часы? Их наличие указывает на то, что циркадный ритм заложен в самой сущности жизни, что со времен существования последнего «универсального общего предка», от которого произошли все формы жизни на Земле, эволюционное давление и естественный отбор способствовали сохранению внутренних часов.
Вместе с тем очень сложно понять, в чем именно заключалось это эволюционное давление на самом конце известного нам жизненного спектра – у бактерий и водорослей.
Есть предположение, что причина развития циркадных ритмов у бактерий и водорослей может крыться в стремлении избежать деления клеток, подразумевающего копирование генов, в моменты воздействия ультрафиолетового излучения, которое, как известно, провоцирует появление мутаций.
Согласно общепризнанной гипотезе, циркадные ритмы появились в ходе эволюции с целью контроля производства генов, которые противодействуют суточным колебаниям уровня кислорода в воде и повреждениям, вызываемым кислородом. Циркадные ритмы могли появиться во времена так называемой кислородной катастрофы, имевшей место примерно 2,45 миллиарда лет назад. Этот период времени характеризуется эволюцией цианобактерии, или сине-зеленой водоросли, ставшей, как считается, первым микроорганизмом, у которого развился фотосинтез – механизм преобразования углекислого газа в кислород с использованием солнечной энергии. В те времена уровень кислорода в атмосфере был низким, и любой свободный кислород сразу же вступал в химическую реакцию с другими веществами, присоединяясь к их молекулам. Резкий же рост свободного кислорода в атмосфере, вызванный деятельностью цианобактерий, как считается, спровоцировал одно из самых массовых вымираний в истории планеты, убив большинство организмов, для которых этот элемент был крайне токсичным. Выжившим организмам нужно было выработать механизм, который защищал бы их от опасного воздействия свободного кислорода. Считается, что эта потребность в защите привела к эволюции так называемых редокс-белков, которые поглощают токсичные побочные продукты химических реакций с участием кислорода. Теория гласит, что организмы, предсказывая появление солнечного света и понимая, когда уровень кислорода увеличится, могли защищать себя от его токсичного воздействия, вырабатывая эти белки в нужное время дня. Но на самом деле происхождение циркадных ритмов остается загадкой.
Любые часы должны предоставлять возможность настройки или сброса, подобно тому как часовщик возится с маятником напольных старинных часов, чтобы они показывали правильное время. Циркадные ритмы, особенно у более сложных организмов, должны перестраиваться в соответствии со сменой сезонов. За последние несколько десятилетий мы добились значительного прогресса в понимании того, как именно это происходит, и теперь знаем о влиянии внешних факторов, которые сдвигают наши циркадные ритмы в ту или иную сторону. Эти факторы получили название Zeitgebers – «задатчики времени» в переводе с немецкого, или синхронизирующие факторы.
Предоставленный самому себе, наш циркадный ритм настроен на 24,2 часа, и без синхронизирующих факторов наши внутренние часы постепенно убегали бы вперед.
Наши внутренние часы чувствительны к температуре, физической активности и употреблению пищи, однако самым важным синхронизирующим фактором является свет – особенно в синей части спектра, подобный солнечному. Хотя наши циркадные часы, как было доказано, работают независимо от солнца, оно все равно оказывает на них значительное влияние.
Гринвичская королевская обсерватория, расположенная всего в нескольких минутах езды на поезде от Центра расстройств сна в больнице Гая, размещена на вершине холма, с которого открывается вид на большую излучину реки Темзы. С тринадцатого этажа больницы видно, как холм постепенно возвышается в сторону юго-востока Лондона, однако разглядеть здание обсерватории посреди леса уродливых башен 1960-х годов и новеньких современных небоскребов толком не удается. На крыше обсерватории расположена большая металлическая мачта с флюгером на конце, выступающим в привычно серое лондонское небо. На эту мачту нанизан большой красный металлический шар в пару метров в диаметре. Каждый день в 12:55 по Гринвичу зимой и по британскому летнему времени летом этот шар наполовину поднимается, а затем, в 12:58, достигает самой верхушки мачты. Ровно в час пополудни этот шар падает вниз по мачте. В настоящие дни территория вокруг обсерватории застроена небоскребами Канэри-Уорф, главного делового квартала Лондона, которые возвышаются над городом из-за реки. В середине девятнадцатого века, однако, на Темзе в это время собирались многочисленные парусные суда, перевозившие товары по Британской империи.
Сотни телескопов были направлены на сигнальный шар Гринвичской обсерватории в ожидании момента его падения. С помощью него мореплаватели могли выставить хронометры на борту каждого корабля в соответствии со временем по Гринвичу, что было крайне важно для расчета долготы, необходимого для их путешествий в Ост-Индию и за ее пределы.
Подобно хронометрам на борту этих кораблей, в организме человека имеется множество часов, однако эталонные – большой красный шар королевской обсерватории – у людей, да и у остальных позвоночных, расположены в небольшом участке мозга под названием супрахиазматическое ядро. Этот крошечный комочек ткани, состоящий из жалких нескольких тысяч нейронов, находится в гипоталамусе, прямо над перекрестом зрительных нервов, передающих информацию от глаз. Он является центром управления всех циркадных ритмов организма, и разрушение супрахиазматического ядра приводит к потере этой ритмичности.
Внутри нейронов супрахиазматического ядра изо дня в день происходят замысловатые «танцы», в ходе которых гены с такими названиями, как CLOCK и Period, взаимодействуют между собой, обмениваясь информацией и тем самым обеспечивая работу наших внутренних часов. Свет же, будучи синхронизирующим фактором, влияет на этот «танец», замедляя или ускоряя его. В сетчатке, расположенной на задней поверхности глаза, помимо палочек и колбочек, ответственных за преобразование световых волн в зрительный сигнал, расположены ганглиозные клетки сетчатки. Некоторые из них и вовсе не вносят никакого вклада в зрительный процесс. Их единственной задачей является передача сигнала в супрахиазматическое ядро напрямую через так называемый ретиногипоталамический путь. Именно через него солнце оказывает влияние на ритм в супрахиазматическом ядре, воздействуя на его фазу, связь суточного ритма с внешним миром, а также его амплитуду.
У людей, полностью лишенных зрения, могут возникнуть проблемы с управлением циркадными ритмами.
Диагностированный Винсенту педиатром синдром задержки фазы сна – довольно распространенное явление. У пациентов с этим расстройством циркадный ритм отстает от ритма внешнего мира. Если большинству людей хочется спать между десятью часами вечера и полуночью, а просыпаются они между шестью и восемью часами утра, то люди с задержкой фазы сна могут начать засыпать и в три часа ночи, и даже в семь утра, а встают они спустя семь-восемь часов. Если они получают такое количество сна, то чувствуют себя нормально. К сожалению, жизнь часто вмешивается в наш сон, и в рамках ограничений современного общества сохранить работу или получить образование с таким режимом сна сложно, если вообще возможно.
В определенной мере склонность засыпать и просыпаться пораньше либо ложиться спать и вставать позже нормальна. Существует широкий спектр хронотипов – типичного для человека характера его суточной активности. На границах этого спектра расположены так называемые «совы» и «жаворонки». Люди с синдромом задержки фазы сна выходят за границы этого нормального спектра – они такие «совы», циркадный ритм которых отстает настолько, что это оборачивается негативными последствиями для их жизни.
Как и с любыми характеристиками нашего сна, хронотип, судя по всему, в той или иной мере определяется генами. Исследования близнецов и целых семей показали, что почти половину человеческого хронотипа контролирует генетика, и была установлена связь различных вариаций генов, регулирующих наши циркадные ритмы, с экстремальными случаями и среди «жаворонков», и среди «сов». У людей с наследственной формой так называемого «синдрома опережения фазы сна», при котором человек ложится спать рано вечером и встает очень рано утром, была выявлена мутация в одном конкретном циркадном гене, получившем название PER. Более того, оказалось, что мутация в другом циркадном гене под названием DEC2 увеличивает время бодрствования и уменьшает необходимое количество сна.
Для большинства людей, однако, на их режим сна и бодрствования влияют не эти отдельные мутации, а суммарный эффект многочисленных, более умеренных вариаций всех этих генов.
Что еще более интересно, изменение хронотипа происходит по мере взросления мозга. У подростков циркадные ритмы, как правило, смещаются на более позднее время, а затем, когда они взрослеют, меняются обратно. Я вижу, как это происходит у моей старшей дочери. Вытаскивать ее по утрам из кровати становится все более сложно, равно как и укладывать спать не слишком поздно по ночам. Без всякого сомнения, подобное изменение во внутренних часах, наблюдаемое у подростков, усугубляется использованием электронных гаджетов поздно вечером. Когда не отрываешься, лежа в кровати, от планшета, ноутбука или смартфона, как это делают многие подростки, то свет от экрана действует как мощный синхронизирующий фактор, усиливая задержку фазы сна. Это серьезная проблема. Как следствие, многие подростки, которым по-прежнему приходится рано вставать в школу, страдают от недосыпа, а недосып мешает нормальной успеваемости в школе, способствует появлению проблем с поведением и развитию тревоги. Люди с синдромом задержки фазы сна вместе с тем особенно восприимчивы к воздействию света и его влиянию на циркадные ритмы. Вспышка света в вечернее время, как оказывается, у таких людей в значительно большей степени способствует отставанию циркадных часов, чем у остальных.
Итак, решение проблемы Винсента, возможно, заключается в том, чтобы отказаться от использования по вечерам электронных устройств либо носить в вечернее время солнцезащитные очки, чтобы максимально ограничить воздействие света, в особенности голубого, на ганглиозные клетки его сетчатки. У этого решения только одна проблема: у Винсента на самом деле нет синдрома задержки фазы сна. Его проблема куда более редкая.
Если вы внимательно читаете эту историю, то должны были уже это понять, поскольку Винсенту каждую ночь (или день, раз уж на то пошло) хочется спать в разное время.
«По сути, мой режим сна постоянно смещается, так что каждый день мне хочется спать на час позже, чем в предыдущий, – говорит Винсент. – То есть если вчера я лег спать в десять вечера, то сегодня меня будет клонить ко сну в одиннадцать, и так далее».
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.