Таким образом, на сегодняшний день мы можем с уверенностью заключить, что 11 суток полного отсутствия сна без существенных последствий для здоровья – это возможно, хотя невероятно сложно и потенциально опасно. Вероятно, человек может не спать дольше. Просто в силу этических соображений подобные эксперименты невозможны, ведь лишение сна – это пытка. Из Древнего Китая до нас дошли сведения о том, что там применялась смертная казнь в виде лишения сна, но конкретики в этих сведениях нет.

Эксперименты по лишению сна проводились только на лабораторных животных. Известно, что щенки могут прожить без сна всего около 10 суток.

Человек – дневное животное. Днем мы хорошо видим и ориентируемся, так что именно днем нам удобнее быть активными и добывать ресурсы. Ночью дневному животному делать особо нечего – следовательно, ночь отводится сну. Спать ночью и не спать днем – это общая особенность всего человечества, которая поддерживается благодаря циркадным ритмам.

Циркадные ритмы – это процессы в организме, которые циклически повторяются с периодичностью около 24 часов. Таких процессов несколько, но самый известный и заметный – это ритм сон-бодрствование: около 8 часов (плюс-минус) мы спим, около 16 часов бодрствуем. В сумме получается около 24 часов: у кого-то чуть больше, у кого-то чуть меньше.

Ритм сон-бодрствование – это наш «вечный двигатель», который добросовестно работает всю жизнь. По разным причинам иногда мы можем засыпать и просыпаться раньше или позже, спать меньше или больше. Но общая длительность цикла – около суток – останется неизменной.

Закрепим материал примером. Перед нами обычный человек, он спит 8 часов и бодрствует 16, а общая длительность его цикла сон-бодрствование составляет 24 часа.

• Может ли быть такое, что он вдруг естественным образом, безо всяких внешних причин перейдет на сон по 8 часов и бодрствование по 8 часов (длительность его суточного цикла, соответственно, сократится до 16 часов)? Нет, на постоянной основе он такого перехода не совершит.

• Может ли быть такое, что человек начнет спать по 12 часов и бодрствовать по 20 часов, а его внутренние сутки удлинятся до 32 часов? Это тоже невозможно.

Иногда люди, живущие сменным графиком, могут вынужденно менять ритмы сна. Или вспомним тех же молодых мам – им вообще порой приходится спать как попало… Но сейчас мы говорим именно о естественном ритме, при котором природа обязала нас ежедневно «высыпать» свою норму.

Человека можно поместить в монотонную, не меняющуюся среду, полностью лишенную времязадавателей. Без часов, без естественного света, без каких-либо других ориентиров и подсказок об астрономическом времени. Он быстро потеряет понимание, который сейчас час. Он вскоре перестанет ориентироваться, когда день, а когда ночь. Но благодаря своим внутренним часам он по-прежнему будет проводить во сне около трети суток и бодрствовать около двух третей. Когда же он вернется в обычную среду, его ритм подстроится под световой день. Этот индивид тоже будет треть суток спать и две трети бодрствовать – только теперь еще и в согласии со сменой дня и ночи.

Кстати, подобные эксперименты действительно проводились. Еще в 1938 году Натаниэл Клейтман с ассистентом Брюсом Ричардсоном отважились на необычный эксперимент – они 32 дня провели в пещере без солнечного света и других времязадавателей. Как следствие, сделали огромный вклад в изучение циркадных механизмов. Ученые доказали, что биологические часы человека работают с определенной периодичностью, и эта периодичность не зависит от воздействия света при смене дня и ночи.

Таким образом, наш ритм сна-бодрствования управляется внутренними часами и внешними факторами (смена времени суток).

Давайте попробуем подробнее разобраться в пружинах и шестеренках биологических часов.

Наши «внутренние часы» – что это такое? Это молекулярно-генетические механизмы, которые управляют циркадными ритмами. Еще в 1984 году ученые выделили ген, который назвали геном периода (Per). Этот ген отвечает за секрецию одноименного белка, который накапливается в организме на протяжении ночи и разрушается в течение дня.

Позже у животных и растений были открыты еще несколько генов подобного свойства – Tim, Frq, Clock, Per1, Per2, Per3, Bmal, Cry1, Cry2, Rora и другие. Белки, которые кодируются этими генами, определенным образом взаимодействуют между собой. Они усиливают и ослабляют действие друг друга, запускают или подавляют секрецию друг друга. Безусловно, открыты еще не все существующие циркадные гены, так что пока мы весьма далеки от детального понимания циркадных механизмов сна.

А в какой части организма находятся эти часы? Они тикают в каждой клетке нашего тела. Подобные механизмы есть у всех живых существ: у человека, белки, дрозофилы, цветка и даже у плесени. У каждого вида они работают по-своему. Поэтому есть дневные виды и есть ночные; есть живые существа, которые могут впасть в спячку, а есть и те, кто не могут (например, человек).

Еще один механизм, управляющий режимом сна, скрывается в головном мозге. Если точнее, то в таламусе, в супрахиазматическом ядре.

Это очень могущественный участок мозга – чего не заподозришь, поглядев на него со стороны. По контурам он похож на симпатичную круглую осьминожку с коротенькими щупальцами. Совсем крошка – по разным источникам, от 20 000 до 100 000 нейронов, кубический миллиметр в объеме. Для понимания: это примерно такое же количество нейронов, которое теряет мозг человека за неделю. То есть супрахиазматическое ядро действительно очень миниатюрное. Но роль его велика! Основная задача супрахиазматического ядра – подстройка ритма сна-бодрствования под смену дня и ночи. Оно обрабатывает сигналы о длительности светового дня и подает сигналы уже известному нам эпифизу. В ответ на них он вырабатывает мелатонин.