Полежать минутку, пребывая на той грани между сном и бодрствованием, которая называется гипнопомпическим состоянием (от греч. hypnos сон и pompe прогонять), чтобы позволить сознанию вплыть в бодрствование и насладиться замечательным медленным наступлением дня Немногим из нас доступна такая роскошь. Быстрый подъем воистину требует усилий: пусть ненадолго, но значительно учащается сердечный ритм, подскакивает кровяное давление, а содержание стрессового гормона кортизола в крови достигает пика.
Бодрость наступает далеко не сразу. Человека, только что вставшего с постели, пошатывает, он несколько дезориентирован это называют «инерцией сна». Состояние, знакомое почти каждому. «Мозг не может взять полный разгон за семь секунд», шутит Чарльз Чейслер, исследователь биоритмов из Гарвардского университета[18]. Большинство из нас куда хуже справляются с умственными и физическими нагрузками сразу после пробуждения, чем перед отходом ко сну. «Ирония заключается в том, говорит Чейслер, что в первые полчаса после пробуждения мозг работает куда хуже, чем после 24 часов бодрствования». Это открытие было сделано летчиками американских ВВС в 1950-е годы. Пилоты должны были спать в кабинах самолетов, пребывающих в боевой готовности, чтобы вылететь по первому сигналу. После побудки летчикам приходилось немедленно подниматься в воздух. Количество падений существенно возросло, и эту практику быстро отменили.
Исследуя в 2006 году инерцию сна, Кеннет Райт и его коллеги из Университета Колорадо выяснили, что когнитивные (познавательные) способности испытуемых сразу после пробуждения были не лучше, чем у пьяных[19]. Самые сильные проявления инерции сна рассеиваются в течение десяти минут, однако отдельные эффекты могут сохраняться на протяжении двух часов.
Степень инерции во многом зависит от той фазы сна, в которой вас разбудили. Группа Лави обнаружила, что люди, разбуженные во время фазы быстрого сна (или быстрых движений глаз БДГ), скорее начинают ориентироваться в пространстве и оказываются более бойкими и разговорчивыми[20]. Фаза БДГ своего рода врата пробуждения, считает Лави, наилучшим образом смягчающие выход из сна. (Она также примечательна насыщенными яркими сновидениями, которые после пробуждения остаются в памяти человека.)
С другой стороны, те, кого безжалостный звонок будильника вырвал из медленного глубокого сна, скорее всего, будут немного не в себе и зададутся вопросом: «Где я?». Чтобы исключить такое грубое пробуждение, исследовательские лаборатории «Эксон слип» разработали предназначенный для детей вариант «Клоки» устройство «СлипСмарт», которое следит за вашим сном и будит вас во время фазы БДГ[21]. В наручный браслет, «очень маленький, удобный и гладкий», если верить рекламе, встроены электроды и микропроцессор, которые измеряют волны, излучаемые мозгом в каждой фазе сна, и передают информацию на стоящий у кровати будильник, запрограммированный на максимально позднее время звонка. Он-то и будит вас в последней фазе быстрого сна перед часом Х.
Вы впархиваете или вползаете в утреннюю суету в зависимости от своего хронотипа принадлежности к «жаворонкам» или «совам»[22]. «Жаворонки» поют по утрам, «совы» ухают ночью.
Однажды я слышала, как писательница Джин Ауэл призналась, что лучше всего ей думается после захода солнца. Джин приступает к работе в 11 или 12 часов вечера, заканчивает в 7 часов утра и ложится спать. Спит до 4 часов дня, затем встает и ест вместе мужем (у нее это завтрак, у него обед), выходит в город и около полуночи снова садится за работу. Она заявляет, что такая «совиная» жизнь никому не вредит.
В таком же ритме живет и великий генетик Сеймур Бензер. Его ночные исследования мутирующих дрозофил помогли выявить генетическую основу ежедневных биоритмов нашего тела[23]. Рабочая пора для Бензера настает в середине ночи; он говорит, что необходимость браться за работу утром, вместе с большинством людей, для него может обернуться катастрофой.
На противоположном конце спектра истинные «жаворонки», из которых получаются превосходные хлебопеки. Они ложатся спать в 7 или 8 часов вечера, чтобы проснуться в 34 часа утра.
Два хронотипа отличаются друг от друга, как люди, рожденные в разные столетия или на разных концах планеты: «жаворонки» просыпаются как раз тогда, когда «совы» только засыпают. Они ведут совершенно разную жизнь: у них расходятся не только пики активности (11 часов утра для жаворонков и 3 часа дня для сов) и пики сердечного ритма (11 часов утра и 6 часов вечера соответственно), но также излюбленное время принятия пищи и физической активности, а кроме того, ежедневная доза кофе (чашечка для «жаворонка» и кофейник для «совы»)[24].
Тилл Рённеберг, хронобиолог из Мюнхенского университета, обнаружил, что истинные «совы» встречаются в три раза чаще, чем настоящие «жаворонки»[25]. Большинство людей находится где-то посередине, более или менее склоняясь в сторону «сов», а такой образ жизни часто противоречит обычному рабочему графику и приводит к социальному нарушению суточного ритма. Узнать, «жаворонок» вы или «сова», можно с помощью простой анкеты, разработанной группой Рённеберга и содержащей вопросы типа: «Когда вы обычно просыпаетесь в рабочие дни?», «А в выходные?», «Когда вы чувствуете себя полностью проснувшимся?», «В котором часу вы ощущаете упадок сил?»[26].
Несмотря на обилие пословиц, превозносящих «жаворонков» (достаточно вспомнить «Кто рано встает, тому Бог подает» Бенджамина Франклина и «Ранней пташке и червячок в клюв»), ученые утверждают, что «ранние пташки» не обладают никакими преимуществами ни в плане здоровья, ни в отношении финансового благополучия и умственных способностей. Некоторое время назад британские ученые решили подтвердить слова Франклина, установив наблюдение над более чем 1200 пожилыми людьми[27]. Изучив взаимосвязь между временем пробуждения и отхода ко сну, с одной стороны, и здоровьем, материальным благополучием и когнитивными функциями с другой, ученые пришли к выводу, что «совы» зачастую богаче «жаворонков», а вот в части здоровья и умственных способностей различие между двумя хронотипами незначительно.
В любом случае, не составляет труда определить, что вы за птица. Привычки «жаворонков» и «сов» обусловлены не личностными свойствами (как считалось ранее), а природой наших биологических часов. Около десяти лет назад Ханс ван Донген из Университета Пенсильвании продемонстрировал, что биологические часы людей среднего утреннего типа «опережают по фазе» часы людей вечернего типа. Они убегают по крайней мере на два часа вперед[28]. Вы можете подавить свои привычки, говорит ван Донген, но не сможете изменить их совсем[29]. «Сова» вы или «жаворонок», определяет ваша биология.
* * *
«Время вот материал, из которого я сделан», заметил аргентинский писатель Хорхе Луис Борхес[30]. В этой фразе скрыто глубокое прозрение. Как доказали последние исследования, время буквально пронизывает плоть всех живых существ, и по одной веской причине: мы живем на вращающейся планете.
Чтобы лучше понять это, нужно вернуться на миллиарды лет назад, к зарождению жизни, к одноклеточным организмам, населявшим теплое первобытное море[31]. Яркий полуденный свет чередовался с темной прохладой ночей день за днем, с четкой предсказуемой периодичностью, и так триллионы дней. Свет и тьма, тепло и холод в этой ежедневной матрице развивалась жизнь. В отсутствие озонового атмосферного слоя губительная для жизни солнечная радиация сжигала поверхность Земли в светлое время суток. Чтобы избежать воздействия вредоносных лучей, наиболее тонкие биохимические процессы должны были совершаться в безопасной темноте ночи, и в результате вырабатывался определенный ритм обмена веществ. У некоторых организмов появились сенсоры, реагирующие на свет, сначала просто светочувствительные клетки, а затем более сложно устроенные глаза, которые позволяли различать самые незначительные изменения освещенности во время заката и рассвета.
Дальше дело было за эволюцией. У некоторых биологических видов развились гены, клетки и системы жизнеобеспечения, ответственные за выработку собственных внутренних биоритмов, прекрасно сочетающихся с планетарными циклами, циркадианных (циркадных, околосуточных) ритмов (от лат. circa около и dies день). Световые сенсоры соединяются с циркадианными часами, чтобы синхронизировать внутренний биоритм организма с астрономическими сутками. «Таким образом, говорит биолог Томас Вер, циркадианный метроном создает для организма день и ночь, отражающие режим внешнего мира»[32].
Эти метрономы настолько чувствительны к свету, что даже низкая освещенность приводит к изменению ритма[33]. Солнечный свет основной экзогенный (внешний) фактор, управляющий биологическими часами; он настраивает их ритм таким образом, чтобы тот согласовывался с изменяющейся продолжительностью светового дня и ночи, так что летом биологический день длинный, а зимой короткий. Когда вы утром раздергиваете шторы, специальные светочувствительные клетки сетчатки глаз измеряют уровень света и посылают в мозг сигнал о наступлении рассвета, тем самым синхронизируя циркадианные часы с космическими ритмами[34].
Ритмы внутреннего метронома настолько сильные и надежные, что они вырабатываются постоянно даже при отсутствии внешних сигналов. Ученые обнаружили это в ходе наблюдения за организмами, на недели изолированными от природных воздействий. При отсутствии сигналов о наступлении дня или ночи организм переходил от астрономического цикла к 24-часовому циклу сна и бодрствования и ритмов других органов тела. (Эта «устойчивая» модель функционирования организма называется автономным ритмом и записана в геноме биологического вида.)
Такая система обладает двумя большими преимуществами: в организме в нужное время происходят нужные процессы, но при всем том он готов к ежедневной смене ритма и подстраивается под изменения во внешней среде. Неся в себе эту модель космоса, организм всегда на шаг опережает происходящие вокруг него изменения, подготавливаясь к разным событиям дня и ночи: приему пищи, спариванию, борьбе с хищниками и изменению температуры окружающей среды.
1
«Исповедь», книга 10, гл. 8, п. 15. Пер. с лат. М. Е. Сергеенко.
2
P. B. Eckburg et al., Diversity of the human intestinal microbial flora, Science 308, 16351638 (2005).
3
Timing is everything, Nature 425, 885 (2003).
4
Thomas Willis quoted in Oliver Sacks, To see and not to see, The New Yorker, May 10, 1993, 59.
5
Robert Burton, The Anatomy of Melancholy. www.psyplexus.com/burton/7.htm.
6
То есть на ситуации, требующие осмысления и принятия осознанного решения («когнитивный» значит «познавательный»). Ред.
7
Henry David Thoreau, Economy, in Walden and Other Writings of Henry David Thoreau (New York: Modern Library, 1992), 3. ГЛАВА 1
8
Перевод А. Прокопьева.
9
Beating the bell, New Scientist, letters by Jim Field and Radko Osredkar, May 14, 2005.
10
M. A. Carskadon and R. S. Herz, Minimal olfactory perception during sleep: why odor alarms will not work for humans?, Sleep 27:3, 402405 (2004).
11
Peretz Lavie et al., Its time, you must wake up now, Perceptual and Motor Skills 49, 447450 (1979).
12
Адренокортикотропин гормон, стимулирующий функцию надпочечников и выработку ими адреналина. Ред.
13
Jan Born, Timing the end of nocturnal sleep, Nature 397, 2930 (1999).
14
Till Roenneberg et al., Life between clocks: daily temporal patterns of human chronotypes, Journal of Biological Rhythms 18:1, 8090 (2003).
15
Edward Stepanski, Rush University Medical Center, Chicago, quoted in Martica Heaner, Snooze alarm takes its toll on nation, New York Times, October 12, 2004, D8.
16
An alarming bed, Scientific American, October 1955, reprinted in Scientific American, October 2005, 16.
17
http://www.alumni.media.mit.edu/~nanda/projects/clocky.html.
18
Charles Czeisler, Sleep: what happens when doctors do without it, Medical Center Hour, University of Virginia School of Medicine, Charlottesville, March 1, 2006.
19
K. W. Wright et al., Effects of sleep inertia on cognition, Journal of the American Medical Association 295:2, 163 (2006).
20
Lavie et al., Its time you must wake up now.
21
http://www.axonlabs.com/pr_sleepsmart.html.
22
Roenneberg et al., Life between clocks.
23
Jonathan Weiner, Time, Love, Memory (New York: Knopf, 1999), 190.
24
Michael Smolensky and Lynne Lamberg, The Body Clock Guide to Better Health (New York: Holt, 2000), 4042.
25
Roenneberg et al., Life between clocks.
26
http://www.imp-muenchen.de/index.php?id=932.
27
C. Gale, Larks and owls and health, wealth, and wisdom sleep patterns, health, and mortality, British Medical Journal, December 19, 1998, E3 (col. 5).
28
H. P. A. Van Dongen, Inter- and intra-individual differences in circadian phase, Ph. D. thesis, Leiden University, Netherlands, ISBN 9080385123 (1998); H. P. A. Van Dongen and D. F. Dinges, Circadian rhythms in fatigue, alertness, and performance, in M. H. Kryger et al., Principles and Practice of Sleep Medicine, 3rd ed. (Philadelphia: W. B. Saunders, 2000). См. также: J. F. Duffy et al., Association of intrinsic circadian period with morningness-eveningness, usual wake time, and circadian phase, Behavioral Neuroscience 115:4, 895899 (2001).
29
Hans Van Dongen Q & A at http://www.upenn.edu/pennews/current/2004/092304/cover.html, retrieved March 17, 2005.
30
Jorge Luis Borges, A New Refutation of Time, Labyrinths (New York: Modern Library, 1983), 234.
31
Ezio Rosato and Charlambos P. Kyriacou, Origins of circadian rhythmicity, Journal of Biological Rhythms 17:6, 506511 (2002); Russell Foster and Leon Kreitzman, Rhythms of Life (London: Profile Books, 2004), 157.
32
T. A. Wehr, A clock for all seasons in the human brain, in R. M. Bujis et al., eds., Progress in Brain Research 111 (1996).
33
Foster and Kreitzman, Rhythms of Life, 11.
34
M. S. Freedman et al., Regulation of mammalian circadian behavior by non-rod, non-cone, ocular photoreceptors, Science 284, 502504 (1999); D. M. Berson et al., Phototransduction by retinal ganglion cells that set the circadian clock, Science 295, 10701073 (2002); I. Provencio Photoreceptive net in the mammalian retina, Nature 415, 493 (2002); S. Hattar et al., Melanopsin-containing retinal ganglion cells: architecture, projections, and intrinsic photosensivity, Science 295, 10651068 (2002); I. Provencio et al., A novel human opsin in the inner retina, Journal of Neuroscience 20, 600605 (2000); R. G. Foster, Bright blue times, Nature 433, 698699 (2005); Z. Melyan et al., Addition of human melanopsin renders mammalian cells photoresponsive, Nature 433, 741745 (2005); D. M. Dacey et al., Melanopsin-expressing ganglion cells in primate retina signal colour and irradiance and project to the LGN, Nature 433, 749751 (2005).