Провести всего одну неделю под естественным освещением во время кемпинга в Скалистых горах было достаточно, чтобы синхронизировать циркадные часы восьми человек, участвовавших в исследовании Университета Колорадо в Боулдере, с временем восхода и захода солнца.
Исследование, опубликованное сегодня в журнале Current Biology, показало, что синхронизация произошла за этот короткий период времени для всех участников, независимо от того, были ли они ранними птицами или полуночниками в течение своей нормальной жизни.
"Что примечательно, так это то, как, когда мы находимся на естественном солнечном свете, наши часы идеально синхронизируются менее чем за неделю с солнечным днем," сказал профессор интегративной физиологии CU-Boulder Кеннет Райт, возглавлявший исследование.
Электрическое освещение, которое стало широко доступным в 1930-х годах, повлияло на наши внутренние циркадные часы, которые говорят нашему телу, когда нужно готовиться ко сну, а когда – к бодрствованию. Возможность щелкнуть выключателем и залить комнату светом позволяет людям подвергаться воздействию света намного позже ночи, чем это было бы возможно естественным образом.
Даже когда люди подвергаются воздействию электрического света в дневное время, интенсивность внутреннего освещения намного меньше, чем солнечного света, а цвет электрического света также отличается от естественного света, который меняет оттенок в течение дня.
Чтобы количественно оценить влияние электрического освещения, исследовательская группа под руководством Райта, который также является директором Лаборатории сна и хронобиологии CU-Boulder, наблюдала за восьмью участниками в течение одной недели, когда они вели свою обычную повседневную жизнь. Участники носили наручные мониторы, которые регистрировали интенсивность света, которому они подвергались, время появления этого света и их активность, что позволяло исследователям делать выводы, когда они спали.
В конце недели исследователи также записали время циркадных часов участников в лаборатории, измерив присутствие гормона мелатонина. Высвобождение мелатонина – один из способов, которыми наш организм сигнализирует о наступлении биологической ночи. Уровень мелатонина снова снижается в начале нашего биологического дня.
Те же показатели были записаны во время и после второй недели, когда восемь участников – шесть мужчин и две женщины со средним возрастом 30 лет – отправились в поход в пустыне Орлиного гнезда в Колорадо. В течение недели отдыхающие находились только под солнечным светом и сиянием костра. Использование фонариков и личных электронных устройств запрещено.
В среднем биологические ночные часы участников начинались примерно на два часа позже, когда они подвергались воздействию электрического света, чем после недели в кемпинге. В течение недели, когда участники вели свою обычную жизнь, они также просыпались до того, как закончилась их биологическая ночь.
После похода – когда испытуемые подвергались воздействию света в четыре раза большей интенсивности по сравнению с их обычной жизнью – биологические ночные часы участников начинались на закате и заканчивались на восходе. Они также проснулись сразу после того, как закончилась их биологическая ночь. Синхронизация с закатом и восходом солнца произошла для всех людей, хотя измерения, проведенные на предыдущей неделе, показали, что некоторые люди склонны ложиться поздно, а другие вставать раньше.
"Когда люди живут в современном мире – живут в этой сконструированной среде – у нас есть возможность иметь много различий между людьми," Райт сказал. "Некоторые люди утренние типы, а другие любят ложиться спать позже. Мы обнаружили, что естественные циклы свет-темнота дают сильный сигнал, который значительно уменьшает различия, которые мы видим среди людей – полуночников и ранних пташек."
По словам Райт, наши гены определяют нашу склонность становиться полуночниками или ранними птицами в отсутствие сильного сигнала, побуждающего наши внутренние циркадные часы синхронизироваться с солнечным днем.
Новое исследование, которое демонстрирует, насколько сильным является воздействие естественного света, предлагает несколько возможных решений для людей, которые борются со своим режимом сна. Например, люди, которые естественным образом склонны ложиться спать поздно, также могут обнаружить, что им труднее чувствовать себя бодрым утром – когда уровень мелатонина может указывать на то, что они все еще в своем биологическом ночном режиме – на работе или в школе.
Чтобы противостоять генетическому дрейфу человека к более поздним ночам, большее количество солнечного света утром и в полдень может помочь подтолкнуть его или ее внутренние часы раньше. Кроме того, приглушение электрического света в ночное время, отказ от телевизора поздно ночью и сокращение экранного времени с помощью ноутбуков и других персональных электронных устройств также могут помочь внутренним циркадным часам оставаться более согласованными с солнечным днем, сказал Райт.