После двухдневного похода у участников снова проверили уровни мелатонина. К удивлению тех, кто считал себя генетически запрограммированными совами, все они оказались абсолютно нормальными в плане выработки мелатонина, уровень которого стал увеличиваться раньше, чем при первоначальном лабораторном исследовании перед походом. Теперь повышение уровня этого гормона начиналось в 7–8 часов вечера, а не после 9—10 часов и сопровождалось неодолимой сонливостью8. Причиной изменения стали не новые условия для сна, а отсутствие яркого света по вечерам и устранение других вредных привычек, таких как работа допоздна и потребление кофеина в конце дня. Когда люди перестали подвергаться воздействию яркого света в темное время суток, нормальные циркадные ритмы у них восстановились.
Все эти данные убедили меня в том, что мы – хозяева своего здоровья. Коррекция привычных моделей поведения является ключом к улучшению нашего циркадного кода. Я испытал результаты этой коррекции на себе. Во время сафари в Национальном заповеднике Масаи-Мара в Кении, где мы жили в палаточном лагере, не пользовались электричеством и были окружены дикими животными, у меня и моих коллег не было никаких причин бодрствовать допоздна. В эти несколько дней мне спалось так хорошо, как никогда раньше, и я просыпался совершенно отдохнувшим минимум за 30 минут до восхода солнца. После возвращения в Сан-Диего у меня возобновился прежний паттерн сна: я стал поздно ложиться и с трудом просыпаться через час после восхода солнца. Когда я рассказал об этом своим коллегам, они указали на множество различий между моим образом жизни в Сан-Диего и тем, как я жил в Масаи-Мара: в Кении я проводил весь день на солнце, ночью не подвергался воздействию света и сильного шума, спал при более низкой температуре и рано ужинал. Каждый из этих факторов способствовал улучшению сна.
Ритм 2. Время приемов пищи влияет на ваши часы Если главная цель циркадной системы – оптимизировать получение энергии и обеспечить выживание, тогда что с ней происходит, если мы принимаем пищу не тогда, когда следует? Что произойдет с грызунами, которые будут получать доступ к еде только днем (когда им положено спать и ничего не есть)? Станут ли эталонные часы СХЯ заставлять их игнорировать еду? Это крайне пагубно скажется на их здоровье, поскольку, если мыши будут игнорировать пищевой сигнал, они умрут. Когда мышам становится ясно, что им предоставляют доступ к пище только в светлое время суток, они начинают просыпаться за час до кормежки и искать еду, то есть создают специальный механизм, позволяющий подготовиться к приему пищи. После кормления они снова засыпают (что соответствует их обычному поведению днем), чтобы проснуться ночью и заняться своими делами. Другими словами, их часы СХЯ, контролирующие суточный цикл сна и бодрствования, продолжают работать исправно, за исключением короткого периода, когда они просыпаются днем, чтобы поесть.
Если мыши будут принимать пищу днем, в не предназначенное для еды время, что произойдет с пищей? Будет ли она перевариваться и метаболизироваться в печени, где за регуляцию метаболизма отвечают циркадные часы печени? Это было большой загадкой. Раньше мы думали, что если у печени есть часы, то их работа хотя бы частично контролируется мозгом, который посылает печени определенный сигнал. В то же время мы сомневались в этом, поскольку для поддержания зависимости часов печени от мозга потребуется очень много энергии и усилий. Кроме того, если животное будет каждый день принимать пищу в неположенное время (в случае с мышами это светлое время суток), а часы печени будут запрограммированы на метаболизацию пищи ночью, то часы печени не смогут обеспечить метаболизацию пищи, съеденной днем.
Поэтому в 2009 году был проведен простой эксперимент. Мы взяли несколько мышей, которые обычно ведут ночной образ жизни, и стали кормить их только в светлое время суток, а затем изучили функции их печени. Исследование показало, что почти все гены печени, которые включаются и выключаются в 24-часовом ритме, стали реагировать на появление пищи и игнорировать воздействие светлого времени суток9. Это означало, что стрелки часов в печени переводила пища, а не мозг.
Это открытие полностью изменило наше представление о связи циркадных ритмов со светом и едой. Теперь мы знаем, что тело способно синхронизировать свои ритмы с другими сигналами. Точно так же, как первый утренний свет выставляет точное время на наших мозговых часах, первый кусочек съеденной пищи корректирует ход часов деятельности наших органов. Более того, пищевой сигнал может быть достаточно сильным, чтобы заглушить общий сигнал, поступающий от эталонных часов СХЯ.
Подумайте о своем завтраке. Вы когда-нибудь замечали, что каждое утро испытываете чувство голода примерно в одно и то же время независимо от того, что ели на ужин предыдущим вечером? Так происходит потому, что наши мозговые часы, или часы в центре голода, говорят, когда мы должны чувствовать голод. В то же время часы в пищеварительном тракте сообщают мозгу, что пора готовиться к получению завтрака. К этому моменту поджелудочная железа уже готова секретировать инсулин, мышцы – впитывать сахар, а печень – откладывать гликоген, производить жир и отправлять его на хранение.
Если обычно вы завтракаете в 8 часов утра, значит, заключили договор со своим желудком, печенью, мышцами, поджелудочной железой и т. д. и к 8 часам они будут готовы к переработке завтрака. Первый кусочек съеденной пищи становится, помимо прочего, одним из каналов связи ваших часов с внешним миром: завтрак служит сигналом, который синхронизирует ваши внутренние часы с внешним временем. Если вы всегда будете завтракать в 8:00 (плюс-минус несколько минут), ваши внутренние часы всегда будут согласованы с внешним миром.
Но представьте, что вам нужно встать раньше обычного, чтобы успеть на самолет из Лос-Анджелеса в Чикаго, и это событие нарушает ваш распорядок. Вместо того чтобы позавтракать в 8 часов, вам нужно поесть в 6 часов, потому что вас приучили считать завтрак самым важным приемом пищи за весь день. Поставив перед собой миску с хлопьями, вы замечаете, что не голодны. Дело в том, что мозг не послал желудку сигнал приготовить пищеварительные соки для переработки пищи. Печень и остальные органы тоже не готовы.
Но это неважно. Вы лучше знаете, что нужно делать, поэтому приступаете к завтраку. С первым съеденным кусочком ваш желудок включит аварийный режим и начнет перерабатывать пищу. Телу придется бросить все, чем оно обычно занимается в 6 часов утра, и переключить все внимание на поступающую еду. Или оно может проигнорировать съеденную пищу, и она на пару часов останется непереваренной. Как правило, тело выбирает первый вариант: оно бросает свои обычные занятия перед завтраком, в число которых входят самоочищение и работа на запасенной энергии. Поэтому при появлении раннего завтрака телу приходится прекращать уборку и отключать функцию сжигания жира, чтобы использовать в качестве топлива только что съеденную пищу.
Кроме того, часы в вашем желудке, печени, мышцах, поджелудочной железе и т. д. тоже обратят внимание на неожиданный завтрак и придут в замешательство. Эти часы подумают, что они, возможно, ошиблись и что уже 8 часов утра. Чтобы наверстать «упущенное время», часы в этих органах постараются ускорить свой ход. Но у ваших циркадных часов много движущихся деталей, и им потребуется время, чтобы ускорить ход всех часов в разных органах и снова согласовать их работу. Обычно им удается подводить свои стрелки примерно на час в сутки.
Когда на следующий день вы придете на завтрак в 8 часов утра по чикагскому времени, ваше тело все еще будет думать, что сейчас 6 часов утра по времени Лос-Анджелеса, и желудок все так же не будет готов. Ему придется снова включить аварийный режим, чтобы переработать пищу и попытаться ускорить ход часов.
К четвертому дню вы создадите совершенно новый циркадный код, приспособленный к вашему расписанию. Но угадайте что? Вам пора возвращаться домой! Когда вы вернетесь в Лос-Анджелес и сядете завтракать в 8 часов утра, ваш организм будет думать, что сейчас 10 часов. На этот раз органы были готовы к завтраку в 6 часов утра, но не получили никакой еды. Поэтому они приступили к выполнению следующих заданий в своих списках. Как только вы начинаете завтракать, вашему желудку, печени, мышцам, поджелудочной железе и т. д. приходится немедленно бросать то, чем они занимались, и переключать внимание на переработку пищи. На этот раз они решают работать в многозадачном режиме. А ваши часы попытаются настроиться на новое время завтрака, замедляя ход в течение нескольких последующих дней.
