В этом выпуске подкаста «Регенеративное здоровье» мы беседуем с профессором Шоном Кейном из Университета Флиндерса. Его специализация — циркадная биология. Шон выступал главным исследователем в ряде крупных экспериментов, демонстрирующих реальное влияние светового окружения на различные заболевания, и особенно на психическое здоровье.
Расскажите о циркадной системе и о том, как управление светом влияет на болезни?
Циркадная система — это удивительный и мощный механизм. В основании нашего мозга находится крошечная группа клеток — супрахиазматическое ядро. Оно получило такое название, потому что расположено прямо над зрительным перекрестом (хиазмой).
Это ядро состоит примерно из 50 000 клеток с каждой стороны, и оно невероятно влиятельно. Оно получает информацию о внешнем мире напрямую от глаз. Свет попадает в глаза, настраивает эти клетки, и затем они оркестрируют ритмы во всем мозге и теле. Эта система оказывает как прямое, так и косвенное воздействие на триллионы клеток организма. Эволюционно она сформировалась под воздействием очень яркого дневного света и полной темноты ночью. Именно такой контраст настраивает наши биологические часы, позволяя им посылать правильные сигналы мозгу и телу.
Как современный образ жизни и искусственное освещение соотносятся с тем, к чему наши циркадные ритмы привыкли в ходе эволюции?
Сейчас мы живем странной жизнью, потеряв связь с естественным циклом света и темноты. Люди проводят в помещениях около 90% времени. Из-за этого мы не получаем того яркого света, который наши биологические часы ожидают днем, и, наоборот, получаем слишком много света ночью.
Кроме того, нарушается регулярность. Представьте свет предков: невероятно ярко весь день, затем сумерки и резкий переход в темноту. Наши часы могут сами отсчитывать 24-часовой ритм, но им нужна синхронизация через свет.
Каков масштаб разницы между естественным и искусственным освещением?
Разница колоссальная. В солнечный день яркость достигает 100 000 люкс, а лунной ночью она меньше одного люкса. Человеческий глаз умеет адаптироваться к таким перепадам, но для циркадной системы это критично. В 2020 году мы опубликовали исследование, используя носимые датчики света, чтобы понять, в каких условиях реально живут люди. Мы обнаружили, что вместо резкого перехода от света к тьме, люди живут в вечных «сумерках» вплоть до отхода ко сну. Проблема в том, что наша зрительная система адаптируется, а циркадная — нет. В глазах есть специальные фоточувствительные ганглиозные клетки, содержащие меланопсин. Они работают как счетчики фотонов.
Когда вы заходите с улицы (100 000 люкс) в помещение (300 люкс), вам кажется, что внутри светло, потому что зрение адаптировалось. Но для вашей циркадной системы в помещении царит полумрак. Наше сознание обманывается зрительным комфортом, но биологические часы понимают, что света критически не хватает.
Можете подробнее объяснить, как работают эти специфические клетки сетчатки, которые не отвечают за зрение?
Эти клетки (ipRGC) действительно уникальны. В отличие от зрительных рецепторов, которым нужно постоянно обновлять информацию для восприятия движения, эти клетки, включившись, имеют тенденцию оставаться активными. Многие этого не понимают: если вы смотрели в яркий телефон ночью, а потом выключили его, сознательно вы в темноте, но эти клетки продолжают посылать мозгу сигнал «сейчас день». Этот эффект может длиться 10–20 минут и более. Мы проводили исследование на людях с синдромом задержки фазы сна. Оказалось, что их циркадная система гиперчувствительна к свету.
Даже комнатное освещение в 150 люкс вызывало у них длительную реакцию зрачка уже после выключения света. То есть просто выключить свет недостаточно — нужно изначально избегать его воздействия перед сном.
Получается, свет ночью подавляет мелатонин и обманывает организм, заставляя его думать, что сейчас день?
Абсолютно верно. Свет ночью подавляет выработку мелатонина. Организм воспринимает это как сигнал: «Ты думаешь, что сейчас ночь, но ты ошибаешься, сейчас день, ведь светит солнце». В результате биологические часы сдвигаются на более позднее время, пытаясь исправить «ошибку», и вам становится труднее заснуть. Супрахиазматическое ядро всегда верит свету, считая свои внутренние настройки ошибочными, если они противоречат входящему сигналу. Существует связь между ночным светом и риском рака, в частности рака молочной железы.
Каков механизм этого явления?
Это действительно так.
Исследование моей коллеги Эрин Эванс показало, что у тотально слепых женщин риск рака молочной железы значительно ниже. Это поразительно, учитывая, что у слепых людей часто наблюдаются серьезные расстройства сна (их внутренние часы могут работать по 25-часовому циклу, создавая эффект вечного джетлага). Но даже несмотря на плохой сон, отсутствие воздействия света на подавление мелатонина обеспечивает защиту. Мелатонин играет ключевую роль в снижении окислительного стресса и предотвращении развития злокачественных клеток.
Насколько сильно различается чувствительность к свету у разных людей?
Различия огромны. В нашем исследовании 2019 года мы обнаружили 50–60-кратную разницу в чувствительности. У самых чувствительных людей уровень мелатонина падал на 50% при освещенности всего в 10 люкс (это тусклый свет), тогда как у наименее чувствительных для такого же эффекта требовалось 400 люкс. Самое опасное, что вы не можете определить свою чувствительность по ощущениям.
То, что свет кажется вам приятным или неприятным визуально, никак не отражает реакцию вашей бессознательной циркадной системы.
Есть ли связь между чувствительностью к свету и психическими расстройствами, такими как депрессия или биполярное расстройство?
Связь прямая. При депрессии люди часто обладают низкой чувствительностью к свету. Их мир для биологических часов кажется темным, и они не получают того улучшения настроения, которое обычно дает яркий свет. Мы обнаружили, что антидепрессанты (СИОЗС) повышают чувствительность к свету. Возможно, именно так они и работают — помогая мозгу наконец «увидеть» день. Однако повышенная чувствительность становится проблемой ночью. При биполярном расстройстве ситуация обратная: наблюдается гиперчувствительность к свету. А препараты, используемые для лечения биполярного расстройства (например, литий), снижают эту чувствительность. Таким образом, лечение по сути сводится к нормализации восприятия света.
Недавно мы провели эксперимент, где просто добавили яркий свет в жизнь людей с тяжелой депрессией, и всего за несколько недель их состояние улучшилось до легкой формы депрессии.
Влияет ли свет на принятие решений и рискованное поведение?
Свет влияет не только на часы, но и на такие зоны мозга, как миндалевидное тело (отвечает за страх) и хабенула (связана с пессимизмом). Яркий свет подавляет активность миндалевидного тела, снижая страх. Также свет, особенно с синим спектром, снижает активность хабенулы, что уменьшает чувство потери. В нашем недавнем исследовании люди, находясь под воздействием света, обогащенного синим спектром, меньше переживали из-за проигрышей в азартных играх и были склонны рисковать больше. Казино и торговые центры интуитивно используют это: яркий холодный свет, отсутствие окон и часов заставляют людей терять счет времени и легче расставаться с деньгами.
При маниакальных состояниях происходит то же самое: гиперчувствительность к свету отключает «центр пессимизма», и человек совершает рискованные поступки, ожидая только позитивного исхода.
Может ли свет через кожу влиять на циркадные ритмы, или это работает только через глаза?
У людей и большинства млекопитающих это работает исключительно через глаза. Исследования конца 90-х о том, что свет под коленом может сдвигать часы, были опровергнуты. Кожа может иметь свои локальные реакции, но центральные часы в мозге управляются только сигналом от сетчатки. У некоторых птиц и рептилий свет может проникать прямо через череп, но у нас такой способности нет.
Как насчет влияния лунного света и его связи с репродуктивной функцией?
Лунный свет может влиять на сон и циклы, особенно у чувствительных людей.
Недавнее исследование показало, что менструальные циклы женщин синхронизировались с лунными фазами, но по мере того как мир становился ярче из-за электричества и смартфонов, эта связь исчезала. Мы также обнаружили, что женщины, подвергающиеся воздействию большого количества света ночью, склонны иметь меньше детей и более раннее наступление менопаузы. Это логично, ведь циркадная система контролирует множество гормонов. Разрушение этого контроля светом ночью может быть одним из факторов роста бесплодия в современном мире.
Есть ли связь между ночным светом, ожирением и преждевременным половым созреванием?
В животном мире свет является сигналом к размножению. Например, удлинение светового дня сигнализирует хомякам, что наступило лето — пора спариваться. Если искусственно удлинить день, их репродуктивная система активируется. Современные дети живут в условиях «вечного лета» из-за искусственного света.
Кроме того, свет ночью способствует набору веса, а уровень жировой ткани (через гормон лептин) влияет на начало полового созревания. Вполне вероятно, что световое загрязнение вносит свой вклад в раннее созревание девочек.
Действительно ли утренний солнечный свет так важен, как о нем говорят?
Утренний свет важен для синхронизации, так как внутренние сутки большинства людей длятся чуть дольше 24 часов (примерно 24,2 часа). Утренний свет «подгоняет» часы, сдвигая их назад. Однако у примерно 11% мужчин и 35% женщин внутренние часы короче 24 часов. Для них яркий утренний свет может быть вреден, так как сбивает настройки еще сильнее. Что действительно универсально полезно для всех — это яркий свет в течение всего дня. Он увеличивает амплитуду (силу) циркадного ритма. Сильный ритм означает качественный сигнал для сна ночью.
Слабая амплитуда, вызванная тусклым днем и яркой ночью, часто приводит к бессоннице, особенно к проблемам с поддержанием сна (когда человек просыпается среди ночи). Расскажите о приборе, который вы разработали для измерения света.
Это устройство называется «My Eye». Сейчас оно доступно только для исследователей. Мы создали его, потому что существующие датчики не давали полной картины. Этот прибор измеряет все длины волн, включая инфракрасный спектр, и позволяет моделировать воздействие света именно на меланопсин и циркадную систему. Это как глюкометр непрерывного действия, но для света. Он помогает понять, как ваша световая среда формирует ваш уровень мелатонина и качество сна. Надеюсь, в будущем он станет доступен широкой публике, чтобы люди могли корректировать свое световое поведение.
Какие практические советы вы можете дать для улучшения циркадного здоровья?
Самое простое и важное — разобраться со светом ночью.
Я рекомендую использовать «умные» лампы, настроенные на автоматическое изменение спектра на теплый оранжевый и снижение яркости вечером. Не полагайтесь на свою память или силу воли — мы биологически запрограммированы тянуться к свету, он дает нам чувство безопасности. Автоматизируйте этот процесс. Второе — никогда не используйте верхний яркий свет вечером. Наше зрение прекрасно адаптируется к полумраку. И третье, самое сложное — получайте яркий свет днем. Если вы в депрессии или плохо себя чувствуете, вам захочется спрятаться в темноте. Это ловушка. Работайте против этого желания. Выходите на улицу, обедайте на свежем воздухе. Даже если это всего лишь короткие моменты, они имеют значение. Больше света днем — лучше настроение и крепче сон ночью.
Овсяные блины
Тонкие блинчики
Блинные пироги и торты
Творожные блины
Блины
Панкейки
Оладьи
Заварные блины
Дрожжевые блины
Национальные блины
