Дэниел Левитин - Счастливое старение. Рекомендации нейробиолога о том, как жить долго и хорошо

Супрахиазматическое ядро напоминает начальника оживленного железнодорожного вокзала, который обеспечивает движение поездов по расписанию, чтобы они не сталкивались друг с другом, а люди, которым необходимо куда-то добраться, вовремя попадали в пункт назначения. У него меньше сходства с атомными часами, с которыми правительства сверяют официальное время в своих странах, поскольку атомные часы работают при минимальном вмешательстве извне или при полном его отсутствии.

Супрахиазматическое ядро реагирует на сигналы, поступающие от сетчатки и дополнительных светочувствительных клеток на коже, для того чтобы мы отличали день от ночи [500]. Кроме того, СХЯ принимает информацию, поступающую в ходе различных метаболических процессов. Оно передает информацию о времени дня в различные области головного мозга, центральные и периферические органы, такие как сердце, легкие, печень и эндокринные железы [501]. Ткани печени и поджелудочной железы регулируют метаболические ритмы для обеспечения стабильного уровня глюкозы и липидного обмена, а также для удаления чужеродных соединений из тела и крови (речь идет о ксенобиотической детоксикации) [502]. Например, когда при употреблении пищи выделяется желудочный сок, СХЯ узнает об этом и использует полученные сведения для регулирования циклов пищеварения.

Нейробиология развития пытается понять взаимодействие между генами, культурой и возможностями, а биологические часы – поразительный пример такого взаимодействия. Они функционируют, получая информацию из внешней среды. В первую очередь это свет, но еще и график приема пищи и ритмы активности, зависящие от культуры. Свет, будь то лучи восходящего солнца или маленький голубой лучик зарядного устройства мобильного телефона, способен включать и выключать определенные гены, меняя время выработки белков, что сказывается на наших биологических часах и циркадных ритмах. Дневной свет или его отсутствие может ускорить или замедлить циркадные ритмы.

Все это влияет на старение самыми разными способами. Вот лишь один пример. Свет, особенно синий, необходим для программирования биологических часов. Катаракта, часто возникающая в пожилом возрасте, желтого цвета и обычно не пропускает синий. Следовательно, это заболевание ограничивает количество синего света, попадающего на сетчатку глаза, что, в свою очередь, сокращает передачу важных нейронных сигналов в шишковидную железу и супрахиазматическое ядро. В некоторых случаях удаление катаракты приводит к восстановлению качества сна у пожилых людей, обеспечивая попадание большего количества синего света и тем самым восстанавливая нормальный график высвобождения мелатонина. Однако накануне отхода человека ко сну синий свет, например от мобильного телефона, будильника или компьютера, стимулирует шишковидную железу, из-за чего становится труднее уснуть. (Пожалуй, разработчикам будильников следовало бы посоветоваться с нейробиологами, прежде чем выбирать цвет светодиодов.)

Очень важно, что вы едите, сколько тренируетесь и как долго спите, однако за последние несколько лет нейробиологи и хронобиологи (специалисты по изучению биологических ритмов) пришли к пониманию того, что не менее важно и то, когда вы принимаете пищу, когда делаете физические упражнения и когда спите.

Философ и врач XII столетия Моисей Маймонид понимал важность времени приема пищи и ее количества. Его совет относительно здорового образа жизни заключался в том, чтобы «есть как король утром, как принц в полдень и как бедняк вечером». В настоящее время хронобиология пытается синхронизировать потребление калорий с циркадными ритмами организма. Время принятия пищи оказывает большое влияние на ряд физиологических процессов, в том числе на цикл сна и бодрствования, температуру тела, максимальную производительность и ясность ума [503]. Принятие пищи в разное время или в соответствии с графиком, не синхронизированным с циркадными ритмами, может повлечь за собой ожирение, метаболический синдром, диабет и другие проблемы. Ваша мама была права, когда говорила, что нужно плотно завтракать и ужинать в одно и то же время.

В желудочно-кишечном тракте есть свои мощные циркадные часы; кроме того, в его микробиоте (называемой также микробиомом) обитают миллиарды микроорганизмов. Микробиота каждого человека уникальна, а ее «население» располагает собственными часами. Ее исследования находятся сейчас на ранней стадии, но первые данные указывают на вероятность того, что состав и время приема пищи может влиять на микробиомные часы (циркадные ритмы микробиоты), а также что микробиом способен передавать информацию в СХЯ, оказывая влияние на его временной режим. Кроме того, супрахиазматическое ядро в гипоталамусе может регулировать микробиом, запуская выработку циклических глюкокортикоидов, инсулина и других веществ, меняющих временной режим и ритмы [504].

Как вы, возможно, знаете, люди отличаются друг от друга периодами максимальной бодрости и внимательности. Я просыпаюсь в половине шестого и рвусь в бой. Мне удается больше всего написать и заниматься исследованиями до 10 часов утра. Моя жена, напротив, продуктивнее во второй половине дня и вечером. Если у нее нет лекции по нейробиологии в 8 часов утра, она может работать всю ночь, и делает это весьма эффективно. Говоря на простом языке, я жаворонок, а моя жена – сова. У нас разные хронотипы. Такие различия продиктованы наследственностью, но зависят и от внешней среды и опыта [505]. Многолетнее позднее засыпание и воздействие синего света после захода солнца могут вызвать такие изменения в экспрессии генов, которые приведут к сдвигу хронотипа на генетическом уровне. Однако так происходит не всегда. Многие люди, работающие посменно, живут в конфликте со своим врожденным хронотипом, что приводит к несчастным случаям, депрессии и снижению производительности.

На представленном ниже рисунке показаны различные циркадные ритмы. На оси y отражены масштабированные единицы в каждом отдельном цикле, значение которых увеличивается снизу вверх. Черная сплошная линия означает: примерно за три часа до пробуждения температура тела начинает повышаться от самого низкого значения 36,5° по Цельсию в полночь, к 9 часам утра достигает 37,2°, затем продолжает постепенно повышаться до максимального значения 37,4° около 8 часов вечера, а к 4 часам утра падает до первоначального уровня 36,5°. Черная пунктирная линия – это временн а я регуляция гена PER2. Серая пунктирная линия показывает, как изменяется уровень дофамина в плазме крови в течение 24 часов. Можно отметить отдельные вариации амплитуды и величины каждой волны. (График основан на масштабируемых средних значениях, поэтому в разных системах единицы не идентичны.)