Джозі Лаурес та Антуан Сенні думали, що провели під землею лише кілька тижнів. Коли вони нарешті вибралися до французьких Альп, вони помилялися. Лаурес вийшла на поверхню 12 березня 1965, будучи впевненою, що на календарі ще 25 лютого. Насправді вона провела у повній темряві 88 днів. Сенні народився 5 квітня, вважаючи, що зараз лише 5 лютого. Він провів 126 днів без жодного сонячного променя.
Обидва встановили світові рекорди щодо тривалості одиночного перебування в печерах. Але справжня історія полягала над витривалості. То була біологія.
Без сонця, яке служило б якорем для їхнього внутрішнього годинника, їх біологічні ритми впали. Сенні міг занурюватися в сон на термін до 30 годин, прокидаючись відпочившим, наче просто подрімав на годину. Ритм Лаурес був настільки порушений, що їй було важко знову синхронізуватися із звичайними циклами сну навіть після виходу з печери.
Це не просто особливість екстремальних мандрівників. Подібні дослідження, що проводилися протягом десятиліть, показують, що коли люди позбавлені світлових сигналів, їх організми винаходять нові патерни сну та неспання. Результат? Повна втрата сприйняття часу.
Як це відбувається? І що це робить з вашим розумом, коли ви не можете визначити, ранок зараз чи опівночі?
Джонатан С. Еменс, доктор медицини, сертифікований спеціаліст з медицини сну та доцент кафедри психіатрії Університету науки та здоров’я Орегона, пояснює механіку цього процесу. Щоб зрозуміти збій, нам спочатку потрібно подивитися на те, що змушує наші тіла спочатку функціонувати.
Що регулює наш внутрішній годинник?
Ваше тіло працює за 24-годинним циклом. Це циркадні ритми. Вони визначають коли ви відчуваєте сонливість, коли падає температура тіла і коли відбувається викид гормонів.
Головним двигуном є внутрішній пейсмейкер у мозку. А саме – скупчення нейронів, зване супрахіазматіческім ядром (SCN) в гіпоталамусі.
«Ви можете думати про це як про серце, – каже Еменс. — Пейсмейкер у вашому серці спонтанно генерує ритм електричних імпульсів, який, зрештою, змушує серце битися».
У вашому мозку є схожий пристрій. SCN самостійно генерує ритм, близький до 24 години. Серце б’ється раз на секунду. Циркадний пейсмейкер завершує один повний цикл кожні 24 години.
Ви можете думати про це як про серце – пейсмейкер у вашому серці спонтанно генерує ритм електричних імпульсів, який зрештою змушує битися серце.
Без сонячного світла для перезавантаження цього годинника ритм дрейфує. Він не зупиняється. Він просто виходить із синхронізації із зовнішнім світом.
Вимикач світла у вашому мозку
У нас є цілий набір зовнішніх сигналів, що допомагають налаштовувати наш внутрішній годинник. Фізичні вправи. Кофеїн. Графіки змінної роботи. Всі вони діють як Zeitgebers (датчики часу) – сигнали, що задають час, які намагаються підтримувати нашу синхронізацію. Але жоден із них не конкурує зі справжнім «начальником».
Світло.
Конкретніше – світло, що потрапляє на очі.
Йдеться не просто про зір. Йдеться про таймінг виживання. Спеціальні клітини сітківки – внутрішньо фоточутливі гангліозні клітини сітківки (ipRGCs) – роблять основну роботу. Поряд із стандартними паличками та колбочками, ці клітини відправляють сирі дані про світло безпосередньо в супрахіазматичне ядро (SCN) — головний годинник вашого мозку. Зв’язок моносинаптичний. Пряма. Навіть повіки не блокують її повністю. Штучне світло також може її активувати.
Який результат? Ваш пейсмейкер скидається. Раніше. Пізніше. Сильніше. Слабкіше. Це повністю залежить від того, коли світло потрапляє на очі, наскільки воно яскраве, як довго триває і яка його довжина хвилі.
Життя без сонця
Що відбувається, коли сонце забирають?
Дослідження, опубліковане у журналі PNAS, дає найбільш чітку картину. В умовах суворої ізоляції людський біологічний день триває не 24 години. Він розтягується. У середньому він становить 24 години та 9 хвилин.
Внутрішні дні у жінок трохи коротші. У чоловіків трохи довше. Ритм не зафіксовано на годиннику на стіні. Він дрейфує. Ми залишаємось у потрібному ритмі лише тому, що сонячне світло щодня нас скидає.
Відріжте світло. Ізолюйте людину у повній темряві на місяці. Годинник божеволіє.
Якщо ваш природний цикл складає 24 години та 9 хвилин, він буде зрушуватися у бік пізнішого часу щодня. Якщо він коротший, він зрушується у бік більш раннього часу. Тримайте їх у темряві досить довго, і їх цикл сну та неспання повністю зміститься щогодини.
Яка ціна? Висока.
Лауріс провела 88 днів у повній темряві. Цей досвід підірвав її мотивацію. Спершу вона читала. Потім втратила інтерес. Вона слухала музику. В’язала. Чекала.
“До кінця стало дуже важко”, – сказала вона агентству Associated Press. «Я почувала себе страшенно виснаженою… Я з нетерпінням чекала на момент, коли нарешті побачу сонце».
Порушення циркадних ритмів – це не просто втома. Воно пов’язане із розладами настрою.
Подивіться на чилійських шахтарів. 69 днів вони провели під землею 2010 року. Команда рятувальників відправила їм не лише їжу та воду. Вони надіслали спеціальне освітлення. Їм потрібно було відтворити цикли дня та ночі. Щоб їхній розум і тіло не почали розпадатися.
Коли годинник ламається, страждає все інше. Тіло не знає, коли відпочивати. Розум не знає, коли активізуватись. Вам залишається тільки чекати сонця, навіть якщо сонце – це просто лампочка у шоломі.
Кнопка скидання для вашого біологічного годинника
Після того як ви провели достатньо часу у повній темряві, щоб повністю збити цикл сну та неспання, рішення може виявитися простіше, ніж ви думаєте. Достатня доза сонячного світла часто буває всім, що потрібно для перезапуску циркадного пейсмейкера, повертаючи ваш внутрішній ритм у відповідність до стандартних 24 годин.
Як сліпота порушує циркадні ритми
Якщо ваші очі не можуть передавати світлові сигнали в супрахіазматичні ядро (СХЯ), ваш циркадний ритм втрачає свій основний тригер. Це порушення зв’язку створює серйозні проблеми приблизно для 55-70% людей з повною сліпотою, а саме для тих, хто зовсім не сприймає світло, згідно з дослідником Еменсом.
Без цього світлового введення час роботи циркадного пейсмейкер починає дрейфувати. Воно поступово зрушується то пізніше, то раніш час кожен день, тягнучи у себе всі фізіологічні ритми, що він контролює. Сюди входить фундаментальна регуляція того, коли ви спите, а коли не спите.
Розуміння розладу сну та неспання при не-24
Цей конкретний стан у повністю сліпих людей відомий як розлад циркадного ритму сну і неспання з періодом, відмінним від 24 годин, або просто не-24. Хоча багато людей із цим діагнозом все ще намагаються підтримувати традиційний 24-годинний графік для роботи, спілкування та сну, їхня внутрішня біологія розповідає іншу історію.
Оскільки пейсмейкер постійно дрейфує, то синхронізуючи, то розсинхронізуючи із зовнішнім 24-годинним циклом, симптоми коливаються. Коли внутрішній годинник розсинхронізований, пацієнти страждають від безсоння вночі та сонливості вдень. Коли вони нарешті збігаються із зовнішнім світом, у них настають періоди без симптомів. Це цикл розсинхронізації, за яким йдуть короткі моменти гармонії.
Схвалення таксимелтеону FDA
У січні 2014 року Управління з санітарного нагляду за якістю харчових продуктів та медикаментів США (FDA) схвалило перші ліки, спеціально розроблені для лікування не-24 у сліпих людей. Хетліоз, що містить діючу речовину таксимелтеон, діє аналогічно до мелатоніну. Він впливає на СХЯ, допомагаючи перезапустити головний біологічний годинник. Сьогодні це єдиний препарат, схвалений FDA для цього конкретного стану.
«В результаті час роботи циркадного пейсмейкера, а також усіх багатьох-багатьох ритмів, що знаходяться під його контролем, щодня зрушується то пізніше, то раніш час.»
Чи можуть зрячі люди захворіти не-24?
У зрячих людей також може бути діагностовано не 24, хоча контекст змінюється. Еменс відзначає, що цей діагноз у зрячих людей зазвичай відображає те, що відбувається, коли здорових людей поміщають у середовище, позбавлене будь-яких тимчасових орієнтирів, на тривалий період. Це часто відбувається в експериментальних лабораторних умовах, де відсутність зовнішніх світлових сигналів дозволяє внутрішнім годинникам дрейфувати так само, як і при повній сліпоті.
