Документ 4.3. Биологические часы

Жизнь большинства организмов на Земле подчинена ритмам, которые видоизменяют их активность на протяжении суток, лунного месяца или же года. Конечно, эти ритмы синхронизируются временн ы ми ориентирами, такими как свет и темнота, приливы и отливы или смены сезонов. Но теперь известно, что независимо от внешних факторов эти ритмы поддерживаются и внутренними ритмами, запрограммированными генетически и находящимися под контролем «биологических часов» (Aschoff, 1965).

Это в особенности относится к циклу сна и бодрствования, который может сохранять свою примерно суточную периодичность, даже если индивидуум не получает извне никакой информации о том, какое сейчас время суток. Недавно было выяснено, что биологические часы, ответственные за циркадианные (околосуточные) ритмы, видимо, регулируются при участии передней области гипоталамуса. Действительно, разрушение этой области у крыс ведет к утрате ритма активности (Zucker, 1980).

Существование внутреннего циркадианного ритма было, в частности, подтверждено французским спелеологом Мишелем Сифром (Siffre), который провел около 60 дней в пещере на глубине нескольких сот метров под землей. С поверхностью у него была установлена только радиосвязь, чтобы можно было отмечать периоды бодрствования и сна. Наблюдатели могли объективно проверять моменты засыпания и пробуждения, так как активность его мозга регистрировалась соответствующими приборами. Было подсчитано, что средняя продолжительность цикла сна и бодрствования на протяжении всего эксперимента составляла около 25 часов (Siffre, 1963). (У ряда животных она в аналогичных условиях могла быть меньше 24 часов.)

У некоторых людей отклонение от 24-часового ритма иногда может быть более значительным. Это приводит к тому, что в течение недели они ложатся спать все позже и позже, хотя встают каждый день в одно и то же время, определенное выходом на работу. Позднее вставание в субботу и воскресные дни позволяет организму восполнить время, потерянное для сна в другие дни.

Точно так же циркадианный ритм позволяет людям, находящимся в Арктике, продолжать нормально функционировать в условиях арктического дня или арктической ночи. Но этот же ритм ответствен за расстройства, возникающие у людей, перелетевших на самолете с одного континента на другой; «внутренние часы» этих пассажиров полностью придут в соответствие с суточным ритмом жизни в их новом местонахождении лишь дней через десять.

Кроме того, американские ученые показали, что существуют и другие ритмы. Имеется, например, ритм с периодом от 90 до 100 минут, который проявляется не только во время сна (пять циклов с фазой парадоксального сна, см. выше), но и в период бодрствования: в дневное время он влияет на ряд таких различных проявлений, как сокращения желудка или продуктивность воображения. Другими словами, у человека, лишенного внешних временн ы х ориентиров, через каждые полтора часа могло бы подсознательно возникать желание погрызть что-нибудь, проявить свое остроумие или, в ином случае, предаться мечтам.