Сон под микроскопом. Что происходит с нами и мозгом во время сна — страница 15 из 66

Science, опубликованной в 1965 году. Эксперименты в андексском бункере[57] длились почти 20 лет. До шести недель участники находились в лабораторных квартирах, устроенных в подземном укрытии, проводя дни исключительно по «физиологическим часам», настроенным на собственный биоритм. В основном в одиночестве, иногда в небольших группах.

Даже выдающиеся истории, если о них не напоминать, быстро забываются.

Середина прошлого века известна довольно большим количеством нетривиальных и часто критикуемых за этическую составляющую психологических экспериментов, которые изучали поведение людей при определенных условиях. Бункерный эксперимент не относился к таковым, хотя проходил при непосредственном контроле психологов. В команду исследователей, помимо ученых-биологов и психологов, входили математики, анализирующие огромные объемы полученных данных, и врачи, конечно. Общий язык будущих коммуникаций для научного сообщества, которое занимается биологическими ритмами, формировался именно в это время и в этом месте – в немецкой деревушке Андекс, расположенной среди чудесного холмистого баварского ландшафта – от Мюнхена в юго-западном направлении чуть больше 40 километров. Местечко довольно знаменитое и посещаемое: сюда приезжают заглянуть в старинный Андексский монастырь, расположенный на «Святой горе», полюбоваться барочным великолепием церкви Св. Николая и Елизаветы, насладиться панорамой с высоты шестидесятиметровой церковной колокольни – при хорошей погоде видны хребты Баварских Альп – и обязательно выпить крепкого пива Andechser, бенедиктинцы варят его в собственной пивоварне уже которое столетие. Бутылка пива входила в рацион участников бункерного эксперимента, но сегодняшние туристы и паломники вряд ли подозревают, что всего в километре от монастыря, в районе Эрлинг[58], начинался путь в совершенно другой мир. Даже выдающиеся истории, если о них не напоминать, быстро забываются.

Отделение Юргена Ашоффа включили как самостоятельную структуру в исследовательский Институт поведенческой физиологии Макса Планка в конце 50-х годов прошлого века. Двумя десятилетиями раньше молодой физиолог, будущий первый директор института Эрих фон Хольст знакомится с будущим нобелевским лауреатом зоологом Конрадом Лоренцом[59], развивает его гипотезы об основах поведенческой психологии, основанных на процессах эндогенной генерации стимулов и центральной координации. Громко и широко обсуждаемая идея впечатлила Общество кайзера Вильгельма[60], которое решило основать целый институт, чтобы продолжать исследования физиологии поведения совместными силами обоих ученых. Вторая мировая война отодвинула реализацию планов на десятилетие: институт был основан 1 апреля 1954 года.

Строительство началось в заповедном месте с северной стороны озерка Эсс[61], где в естественных условиях можно было наблюдать за птицами – утками и гусями. Название местности Зеевизен[62] было специально придумано для адреса нового института. Юргена Ашоффа, который начал научную карьеру в 1952 году в Институте медицинских исследований им. Макса Планка в Гейдельберге, наблюдая за ритмами активности животных и человека, уговорили переехать «в провинцию», обещав золотые горы в виде руководства собственной лабораторией. Исследования биологического времени у живых организмов стала основной темой отдела Ашоффа. Наблюдения начались с животных – дневных и ночных; за изменениями их циркадианных ритмов в зависимости от воздействия внешними раздражителями пристально следили, результаты анализировали в стенах специально отстроенных для группы Ашоффа корпусов института, открытого в 1958 году.

Закономерность, названная правилом Ашоффа, о зависимости циркадианных ритмов от света, была выведена уже здесь. Но главное: Ашофф максимально расширил область своих исследований – он стал следить за человеком. Как люди ведут себя без знания времени?

Как у них работают биологические часы? Как быстро они замедляются, если их дополнительно не заводить? Как долго за «собственные сутки» можно бодрствовать и спать? Какие другие ритмические процессы, помимо «сна-бодрствования» и цикличности суточного изменения температуры тела, зависят от внешних влияний? Интереснейшие вопросы! И важные. Так с чего начать исследования? С планирования оригинального эксперимента.

Холодильник – почтовый ящик

В 1963 году в старом бункере вермахта провели первую серию наблюдений. Результаты оказались такими интересными, что был выделен бюджет и построена целая научная исследовательская лаборатория под землей. Туда до сих пор ведет неширокая бетонная дорожка. В период с 1964 по 1989 год в этом уникальном месте за метровой в ширину стеной и тяжелой железной дверью провели 418 исследований, в которых участвовали 447 добровольцев. Исследования могли длиться до шести недель – чтобы установить равновесие внутренних часов, требовалось время. Жить здесь можно было лишь в ритме своего организма: ложиться спать, когда чувствовалась усталость и потребность во сне; спать – примерно треть «своих суток» – и просыпаться отдохнувшим; вставать, когда было пора начинать новый день, и его довольно активно проводить до сна. Кто-то дописывал здесь научные диссертации, и все придумывали разные способы для определения конкретных промежутков времени, чтобы как-то ориентироваться с их помощью.

Квартирка в бункере состояла из комнаты, которая выполняла множество функций: спальня, она же спортивный зал, комната для отдыха и работы – на одном из столов стояли несложные в управлении многоканальные приборы-регистраторы; небольшая ванная комната и кухня были отделены. Холодильник находился вне квартиры, в помещении «связи с внешним миром» – но две двери, которые вели туда, были снабжены специальными замками: наблюдаемые и наблюдатели ни в коем случае не пересекались. В холодильнике было несколько отделений: для заказанных продуктов – список участник составлял по мере желания и потребностей – и для баночек с анализами. Письма – единственная связь испытуемых с внешним миром – оставляли тоже здесь.

Не все участники бункерного эксперимента решались уйти на изоляцию на длительное время (в среднем исследования планировали на месяц), но когда объявлялось об окончании «работы», то многие, по воспоминаниям организаторов, огорчались, что пришло время покидать свои лабораторные кельи. Ошеломление ждало всех без исключения. Несмотря на ведение собственного отчета времени, каждый выходящий из эксперимента ошибался в дне недели и времени суток. Каждый, включая самого профессора Ашоффа. Он, проведя в бункере десять дней, удивился, что последнюю «ночь» начал в три часа дня. В истории исследований остался зафиксированный случай, который отметили как «исключительный»: один участник, закончив экспериментальную жизнь через пять недель, был уверен, что прошло только три! Смириться с исчезнувшими двумя неделями он долго не мог. Куда сбегало время из-за закрытых дверей?

Мешающие «цайтгеберы»

Как иголка в стоге сена, потерянное время растворялось в собственных представлениях о нем – это был один из выводов исследователей. Биологические часы существуют, их ритм не зависит от солнечного света, но у каждого человека он свой. Как в том особенном случае с потерей двух недель: цикл циркадианного ритма участника эксперимента составил примерно 50 часов.

Первые результаты длительный наблюдений установили среднее значения циркадианных биоритмов человека в 25 часов – именно этим и объяснялись причины сдвига времени: постепенно «внутренние сутки» в каждые реальные удлинялись примерно на час. Однако к концу 80-х годов XX века была найдена ошибка эксперимента – не учтенная роль светильников. Яркость света в них была неизменной, в отличие от солнечного света в течение дня. Лампами участники пользовались на протяжении своего пребывания в бункере по своему усмотрению, но яркий свет влиял на внутренние желания. Этим воздействующим на биоритмы внешним сигналам Ашофф даст название, которое войдет во многие языки мира без перевода, – «цайтгеберы»[63].

Биологические часы существуют, их ритм не зависит от солнечного света, но у каждого человека он свой.

Ошибку нашли, правку внесли. Однако одного и определенного числа, которое характеризовало бы период внутренних суток для всех без исключения, не оказалось, оно было близким к земным, составляющим 24 часа, но не точно таким[64]. И каждый день каждый человек вынужден синхронизировать свои внутренние часы по солнечным. Кстати, участникам эксперимента требовалось немало времени, чтобы отрегулировать эту настройку не только по солнцу, но и по ритму жизни социума. Социальные «цайтгеберы»[65] влияют на биологические ритмы не меньше, чем, например, солнечный свет[66].

Исследования лаборатории Ашоффа, результаты которых стали фундаментом хронобиологии, в итоге дали немало полезных рекомендаций для практики, в частности для составления графиков людей, работающих в ночное время. Известно, что в определенные ночные часы риск ошибок и несчастных случаев повышается, а эффективность концентрации внимания падает. Учитывая эти научные факты, можно пытаться регулировать конфликт между социальными «цайтгеберами» и синхронизацией внутреннего биоритма.

Завершение эпохи хронобиологии?

В 1997 году в рамках сокращения федеральных бюджетов Общество Макса Планка вынуждено было закрыть несколько институтов. Институт поведенческой физиологии Макса Планка оказался одним из них. Выбор был связан не с потерей интереса к исследованиям, но с тем, что руководителям-профессорам пора было выходить на пенсию – довольно распространенная практика в Европе, останавливающая те или иные исследования. Ашофф официально вышел на пенсию еще в 1983 году, продолжая писать научные и научно-популярные статьи о времени и о том, как человек его ощущает.