механизмами. В мозге есть шишковидная железа, которая управляет циклами сна. Она выделяет гормон под названием мелатонин. Он расслабляет нас и вызывает сонливость. Шишковидная железа реагирует на уровень освещенности. Сетчатка внутри наших глаз реагирует на свет и посылает сигналы в шишковидную железу. Чем больше сигналов получает железа, тем меньше мелатонина она выделяет (хотя все равно продолжает производить некоторое его количество). Уровень мелатонина в нашем теле постепенно растет в течение дня и начинает расти быстрее после захода солнца. Вот почему наши циркадные ритмы привязаны к световому дню, так что, как правило, мы бодры по утрам и чувствуем себя усталыми по вечерам.
Этим механизмом объясняется синдром смены часовых поясов. Попав в другой часовой пояс, вы попадаете в совершенно непривычный для вас световой день. Поэтому уровень освещенности может быть как в 11 утра, а ваш мозг будет считать, что сейчас 8 вечера. Наши циклы сна очень тонко настроены, и внезапное уменьшение уровня мелатонина нарушает их. И «догнать сон» оказывается сложнее, чем вам кажется; ваш мозг и тело связаны циркадными ритмами, поэтому человеку очень трудно, хотя и возможно, заставить себя заснуть в непривычное время. Нужно прожить несколько дней в новом световом режиме, чтобы циркадные ритмы успешно перезапустились.
Вы можете спросить: если наши циклы сна так чувствительны к уровню освещенения, почему искусственный свет не влияет на них? На самом деле влияет. За последние несколько веков, с распространением искусственного освещения, структура сна заметно изменилась. Кроме того, ход сна меняется и в зависимости от культуры [15]. В культурах, у которых доступ к искусственному освещению ограничен или у которых по-другому устроен световой день, сон приспособлен к этим обстоятельствам.
В соответствии с аналогичными ритмами наша внутренняя температура тела меняется в диапазоне от 36 до 37 °C (для млекопитающих это значительное изменение). Днем она достигает наивысшего значения, а к наступлению вечера спадает. Как правило, мы ложимся спать, когда она находится где-то в промежутке между максимумом и минимумом. Таким образом, мы достигаем низшей точки во время сна, и этим, вероятно, можно объяснить, почему нам нравится укрываться одеялом во время сна – мы холоднее, чем в состоянии бодрствования.
Чтобы дополнительно проверить предположение, что сон необходим исключительно для отдыха и сохранения энергии, ученые исследовали сон у животных, впавших в спячку [16]. То есть у животных, которые уже были без сознания. Спячка не то же самое, что сон; обмен веществ сильно замедляется, а температура тела существенно снижается; спячка длится дольше сна и по сути своей она ближе к коме. Однако находящиеся в спячке звери регулярно переходят в состояние сна, то есть они тратят дополнительную энергию на то, чтобы уснуть! Гипотеза о том, что сон необходим для отдыха, очевидно, не раскрывает вопрос полностью.
Это особенно верно для мозга, который во время сна ведет себя очень сложно. Коротко говоря,
