Домашние хомяки начинают вертеть колесо, а ранние птицы поиски червей. Точно также и люди. Каждое существо реагирует на сигналы биологических часов, которые контролируют отток и прилив химических веществ, обладающих влиянием на поведение.
Но теперь ученые заявляют, что не только раскрыли секреты этих внутренних временных ритмов, но и нашли способы регулировать их функционирование. А это дает надежду на излечение таких расстройств, как нарушение сна и суточных ритмов организма, вызванных сменой часовых поясов, а также обещает облегчить участь космонавтов и летчиков.
"Биологические часы контролируют течение нашей жизни, и когда они идут неправильно, это вызывает неудобства, нарушая сон и внимание индивида, - говорит профессор Джэй Данлэп (Jay Dunlap) из Дартмаутской Медицинской Школы в Нью Гэмпшире. - Сегодня мы можем поразмыслить над тем, как это исправить".
Биологические часы изменяют гормональный статус организма, контролируют стадии сна, бодрствование, голод и физическую активность.
Эти циркадианные ритмы схожи у человека и животных, что наглядно иллюстрируется примером хомяков. В то время как наши биологические часы заставляют нас спать по ночам, хомяков они вынуждают бегать по клетке, поскольку для грызунов ночь соответствует нашему рабочему дню.
Такое подчинение биологическим часам делает хомяков идеальным объектом для ученых, занимающихся изучением сна. Группа под руководством профессора Чарльза Вейца (Charles Weitz) из Гарварда недавно исследовала область мозга хомяков, носящую название супрахиазматического ядра, в которой находятся биологические часы. Ученые обнаружили, что в этом ядре секретируется 32 биологически активных вещества.
Эти вещества были проанализированы и введены в мозг других хомяков для того, чтобы изучить какое влияние окажет возрастание их уровня на поведение животных. Выяснилось, что только одно из этих веществ под названием трансформирующийся фактор роста Альфа (TGF - transforming growth factor) способно оказывать подобное влияние. Оно буквально парализовало движения хомяков. Введение TGF привело к тому, что хомяки перестали вертеть свои колеса, что они обычно делали ночью.
Это открытие, сообщение о котором было недавно опубликовано в журнале "Science', позволяет не только влиять на поведение хомяков. По словам Данлэпа, оно имеет решающее значение по нескольким дополнительным причинам.
"В последнее время мы много узнали о биологических часах, но только сейчас впервые смогли по-настоящему воздействовать на них. В сущности нам удалось остановить биологический будильник, а это может иметь большое значение."
Нарушение циркадианных ритмов может повлечь за собой такие психические расстройства, как маниакально-депрессивный психоз, а также такие отклонения, как синдром укороченной фазы сна. Это заболевание было выявлено одной бабушкой, которую обеспокоило поведение ее внуков. Дети вынуждены были пропускать мультсериал про "Симпсонов", поскольку ложились спать в 19 часов, а просыпались в 2 часа ночи.
Бабушка была удивлена их поведением и обратилась к ученым сомнолагам из Университета Юты, которые обнаружили в генах детей одну единственную мутацию, заставлявшую их биологические часы бежать слишком быстро. Вместо того, чтобы точно работать все 24 часа, они ходили слишком быстро, так что естественный день длился у детей всего лишь 22 часа, вынуждая ложиться спать и просыпаться все раньше и раньше.
"Есть вещи, которые можно сделать, если знать о том, что биологические часы человека идут слишком быстро, - считает Данлэп. - Можно было каждый день в определенное время воздействовать на пациентов сильным светом. Таким образом можно было бы добиться коррекции биологических часов в сторону восстановления 24 часового ритма. Однако для замедления "тиканья" этих часов эффективнее было бы применять химические препараты.
Так, например, существуют лекарства, регулирующие нарушения суточных ритмов организма, вызванные сменой часовых поясов. Самым лучшим препаратом на сегодняшний день является мелатонин, который, однако, имеет лишь частичный, спорадический эффект. "Гораздо лучше действуют постоянные процедуры. Именно на это и направлено настоящее исследование".
