[337]. Срединная точка сна варьируется от полуночи до 9:30 утра, а в среднем – 3 часа ночи.
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[338]. 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)[339]. 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[340].
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[341]. 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[342]. Длительный сон также характерен для народности тоба-ком в Аргентине[343] и для жителей доиндустриальных поселений киломбу в Бразилии[344]. 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[345], а другие, исследуя разные популяции, не нашли существенной разницы[346]. 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. Рис. 14 показывает, что индивидуальное время сна колеблется в широких пределах, но в среднем составляет восемь с половиной часов. 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 (рис. 15). Солнечный цикл влияет даже на наши самые интимные чувства: наиболее популярное время для секса, по данным исследований, – это 10 часов вечера[347].
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. В упрощенном виде они работают, как показано на рис. 15С. 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[348].
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 (рис. 15)