Поради науковців-дослідників циркадних ритмів

 

Є така наука, що називається хронобіологією. Вона вивчає наші ритми, в яких ми живемо і працюємо. Ритми ці дуже різні і не всі вписуються у добовий режим. Наприклад, деякі наші органи функціонують у восьмигодинному ритмі, як от сальні залози, а деякі ритми можуть тривати довше ніж 24 годин – найбільш знайомий жінкам менструальний цикл. І саме за дослідження молекулярних механізмів, які контролюють циркадні ритми, цього року присудили Нобелівську премію в царині медицини та фізіології трьом вченим: Джеффрі Холлу, Майклу Росбашу та Майклу Янгу. Вищеназвані науковці працювали над цим ще з 70–80 років. Перші дослідження проводилися на дрозофілах, оскільки у них всього 75 клітин, що відповідають за циркадні ритми, і для роботи біологів це зручно. Звісно, людські механізми набагато складніші, але основні функції можна прослідкувати.

Людина як носій трильйонів годинників

У найперших істот, які з’явилися на Землі, коли про людей ще навіть не йшлося, уже був свій біологічний годинник. Наприклад, ціанобактерії підлаштували свої ритми так, щоб поділ ДНК у них відбувався вночі, коли не діє світло, а іншу діяльність перенесли на день. В ході еволюції різноманітні корисні механізми переходили все далі й далі, тож цей механізм залишився й у багатьох наших клітинах.

Неймовірно, але в кожній нашій клітині існує свій біологічний годинник! Тож якщо вранці ви не вдягнули годинника – це не проблема, оскільки ми носимо з собою трильйони «живих часомірів», які відслідковують час краще, ніж нам здається.

Найцікавіше те, що навіть якщо клітину «вийняти» з людини, вона буде приблизно дотримуватися свого режиму. Звісно, така складна багатофункціональна система не могла бути відділеною від всього організму. Подальші дослідження циркадних ритмів показали, що це історія не тільки про засинання-прокидання, а й про здатність до навчання, старіння чи довгожительства, метаболізму, тощо.

image

Внутрішні біологічні годинники. Листя мімози розпускаються до сонця протягом дня, але згортаються в сутінках (малюнок згори). Жан Жак д'Ортус де Майран помістив рослину в постійну темряву (малюнок знизу) і встановив, що рослини і далі дотримуються свого звичного добового ритму, навіть без будь-яких коливань щоденного світла.

Наш «внутрішній Гринвіч»

Що дає нам знання про біологічні годинники у наших клітинах і як його можна застосувати для свого гармонійного існування? Ще зі школи ми знаємо, що в нашій сітківці є так звані «палички» і «колбочки». Проте у процесі дослідження циркадних ритмів було виявлено третій тип клітин сітківки – особливі клітини, що містять меланопсин. Вони сприймають світло навіть коли наші очі заплющені. Тому науковці радять спати у повній темряві, вимикаючи усі джерела світла в кімнаті, включно з телевізорами чи комп’ютерами, застосовуючи спеціальні штори, маски для обличчя, тощо. Оскільки ми живемо у містах, де ніколи не настає повна темрява і ночі як такої не існує, то наш мозок постійно зчитує суперечливі сигнали. І якщо якісь клітини «скажуть» йому, що уже день, він розішле відповідні сигнали до інших органів.

 Хто ж врегульовує увесь цей хаос сигналів? Наш «внутрішній Гринвіч», супрахіозматичне ядро, що  міститься в гіпоталамусі. Бо якщо печінка думатиме, що зараз третя година ночі, а клітини шкіри – що третя дня, а кишківник – що вечір, то діла не буде. Крім того, внутрішні процеси потрібно синхронізувати із тим, що відбувається в зовнішньому середовищі.

Чому корисно зазирати у Facebook чи Twitter вранці

А як власне впливає зовнішнє середовище на наші ритми? Денне світло складається з різних довжин хвиль і його спектри – дуже різні. У природі так зване «синє світло» проявляється вранці, натомість у штучному освітленні, як от LED-лампах чи енергозберігаючих, його дуже багато. З прогресом ми втратили етап сутінок, переходу від дня до ночі. Тож коли ми приходимо ввечері додому, вмикаємо це світло, працюємо чи відпочиваємо певний час, а потім вимикаємо його і хочемо одразу заснути, наш організм не розуміє, що відбувається. Окрім ламп, синє світло випромінюють ґаджети, тому у вечірній час доби науковці радять застосовувати нічний режим із жовтою підсвіткою або спеціальні жовті окуляри. Натомість вранці навпаки корисно зазирнути у Facebook чи Twitter, зарядитися синім світлом і бадьоро вирушати на роботу. Світлові сигнали працюють набагато ефективніше, ніж будильники та сила волі, кажуть науковці. Головне – не затриматися надовго в мережі.

Творчі сови та дисципліновані жайворонки

 За генетичними показниками усі ми різні. В контексті хронобіології вчені виявляють три типи, яких умовно назвали «совами», «жайворонками» і «голубами». Сов або вечірніх типів серед людства досить мало – всього 16%. Цим людям притаманна творчість та ризикованість. Жайворонки або ранкові типи складають 36% і відрізняються дисциплінованістю, оптимізмом та спокоєм. Найбільш адаптивний проміжний тип – це голуби, і їх – 48%. Еволюційно сови молодші, вони з’явилися з появою штучного освітлення і чатували та оберігали сон жайворонків. Виділяють також гендерні аспекти хронотипів. Вважається, що серед жайворонків більше жінок, а серед сов – чоловіків. Відповідно жінки сови володіють більш маскулінними психічними характеристиками – вони рішучі та свободолюбиві.

Цікаві тенденції виявляються у співставленні хронотипів і віку. У 13 років в більшості людей настає пік «совиності», коли хочеться відвідувати вечірки, а не вкладатися рано. Натомість люди похилого віку більше тяжіють до «жайворонковості», навіть якщо усе своє життя були вираженими совами. Як можна ці знання застосовувати? В одному з американських штатів на рік перенесли початок занять у школах з 8:30 на 10:30. За цей рік успішність школярів підвищилася на 80%, а рівень криміногенної ситуації навпаки знизився.

Зрозуміти свій організм, а не «хакнути» його

Про поділ на сов, жайворонків та голубів багато хто знає. Проте існує також альтернативне визначення хронотипів, який запропонував клінічний психолог Майкл Бреус: ведмеді, леви, вовки та дельфіни. Останніх усього 3-4% популяції, і за словами науковця, вони не потребують тривалого сну. Але поки ця теорія ще не пройшла наукову апробацію і її ще досліджують. Окрім викликів, які несе з собою прогрес, у нас також є нові можливості працювати у своєму ритмі. Тому якщо ви «сова», вам більше підійде робота фрілансером. У будь-якому разі науковці радять дотримуватися свого режиму і не намагатися «хакнути» свій організм.  

Зокрема, для цього потрібен правильний режим сну. Якщо у будні ми встаємо о 8 ранку, то й на вихідних варто дотримуватися приблизно такого самого режиму. Якщо ми ігноруємо ці правила, наш понеділок перетворюється на стереотипний «важкий день». Також науковці радять уникати перед сном вирішення проблем, вживання стимуляторів та в жодному разі не примушувати себе спати силоміць, оскільки так ми досягаємо абсолютно протилежного ефекту. І навіть якщо ви сова і лягаєте спати опівночі, востаннє поїсти варто до 21 години, оскільки постійний пізній прийом їжі може спричинити виникнення діабету. Натомість можна виробити певні «ритуали», які допоможуть налаштувати свій організм на сон, як от тепла ванна чи аромотерапія. Тут важлива повторюваність, яка забезпечить формування умовних рефлексів.

У дорослому віці від 26 до 64 років людині бажано спати 7-9 годин. Допускається кілька разів на тиждень поспати 6 або 10 годин. І спати бажано саме вночі, оскільки робота за змінами – також погана тенденція. Праця в нічний час збільшує ризик виникнення онкологічних захворювань, тому до таких режимів варто вдаватися не частіше ніж 2 рази на тиждень, а в інші дні підтримувати нормальний режим.

То чи можна сказати, що є якісь універсальні ритми, яких усім варто дотримуватися? Вчені вважають, що ні. Натомість радять універсальні формули режимів калібрувати під себе. І не варто боятися, якщо не завжди ми можемо вписатися у свій режим, оскільки періодично наш організм також потребує різних екстремальних подразників. Тож потрібно вивчати себе і любити.

 

 

Стаття підготована за матеріалами лекції Ольги Маслової, клітинного біолога, кандидата біологічних наук, на науково-популярній конференції Nobilitet.

 

Ілюстрації з сайтів www.nobelprize.org та sleepfoundation.org

Що відбувається, коли прогрес випереджає еволюцію

Ті методики, за якими вчать дітей сьогодні, не мають жодних перспектив у майбутньому. Проблема з гуманітарними науками впливає на відсутність соціального інженерингу. Ми не розуміємо, ким ми є. Тому ці блукання переростають у намагання повернутися до архаїки.