Глубоко внутри нашего мозга есть комочек нейронов – не более 20 000 клеток, – известный как СХЯ, или супрахиазматическое ядро. Это ядро, расположенное в нескольких дюймах за глазами, содержит главный тактовый генератор нашего организма, цезиевые часы человеческого мозга. Его естественные ритмы генерируются (и определяются) через электрические импульсы, выделение гормонов и закономерности генной экспрессии. Ритмический инстинкт этих клеток настолько силен, что вы можете извлечь их из мозга и поместить в тарелку, где они все равно будут ритмично отсчитывать суточные циклы. Они контролируют то, что ученые называют циркадными ритмами человеческого организма.

И они являются причиной того, что пожилым людям гораздо труднее получить хороший ночной сон, чем молодым.

Циркадный ритм действует независимо, как закоренелый диктатор. Но его график подвержен незначительным изменениям, поэтому мы до некоторой степени можем управлять своим сном. СХЯ получает информацию о времени суток непосредственно от зрения, по нервным стволам, называемым проекциями сетчатки. Это позволяет синхронизировать ритмичные выходные сигналы с вращением Земли. Затем СХЯ пользуется этой информацией, чтобы поддерживать вас в сонном состоянии ночью и в бодрствующем состоянии днем. (Это не единственный фактор, контролирующий сон, – например, температура тела тоже имеет важное значение, – и не единственная вещь, над которой властвует СХЯ. Гормон стресса кортизол тоже находится под жестким циркадным контролем, как и пищеварение. Синхронизация происходит потому, что многие другие биологические «вспомогательные часы», рассеянные по телу, сообщаются с СХЯ, как мобильные телефоны, реагирующие на цезиевые часы.)

Как СХЯ осуществляет контроль над сном? Этот талантливый нейронный узел взаимодействует с многими регионами мозга, включая ствол мозга, который выполняет большую часть тяжелой работы при генерировании циклов сна. СХЯ воспроизводит ритмы посредством гормонов, включая контрактного игрока под названием мелатонин. Этот гормон создается в другом месте, в нескольких дюймах от СХЯ, – в шишковидной железе размером с горошину. Ночью СХЯ переводит выключатель шишковидной железы в положение «включено», и мелатонин поступает в кровь. Он циркулирует всю ночь, и его уровень заметно понижается лишь около девяти часов утра.

Почему с годами ранее плавный сон становится фрагментированным? Исследователи обнаружили несколько интересных изменений, происходящих в мозге пожилых людей, и все они относятся к циркадным ритмам и к СХЯ

Процесс старения не влияет на количество нейронов в СХЯ. Если бы вы магическим образом смогли извлечь СХЯ у бабушки и внука, то при изучении лишь внешней структуры не смогли бы отличить одно от другого.

Другое дело – внутренняя структура. Большинство ритмических систем, связанных с СХЯ, изменяется с возрастом. Выработка электричества тоже изменяется. Уменьшается секреция гормонов, которые задают ритм. Экспрессия генов-ритмоводителей в СХЯ начинает приходить в упадок. Все это оказывает измеримое влияние на сон и бодрствование, а конкретно: на уровень мелатонина и кортизола. Исследователи полагают, что эти перемены сказываются на организме в целом, главным образом на возможности получить хороший ночной отдых. Поэтому бабушка не может спать всю ночь, а для ее внука это проще простого.

Имеет ли это значение для бабушки? Причиняет ли фрагментация сна какой-то ущерб познавательным способностям? Раньше ученые отвечали утвердительно. Гипотеза о влиянии сна на мыслительную деятельность гласила, что большинство связанных с возрастом когнитивных изъянов происходит от потери сна. Но есть причина, по которой она называется «гипотезой». Тщательное исследование выявило, что эта гипотеза слишком упрощённа и граничит с искажением действительности. Первоначально ученые считали, что данные, подходящие для молодого населения, можно переносить на пожилое население. Двух примеров будет достаточно, чтобы доказать ошибочность такой «возрастной дискриминации».

Память

Ночью мозг снова и снова воспроизводит дневные события, словно мотив песни, который вы никак не можете выкинуть из головы. Несколько страниц назад мы упоминали об этом воспроизведении и говорили, что оно способствует консолидации долговременной памяти в человеческом мозге. Более поздние исследования показали: улучшение следов памяти во сне происходит лишь у людей моложе шестидесяти лет. Считается, что это обусловлено возрастными изменениями в сети мозга, которая называется кортико-стриатальной сетью. Эта сеть состоит из петель, покрывающих оба полушария и обычно принимающих участие в формировании целенаправленного поведения. У пожилых людей эти петли не так активны. Когда ученые оценили офлайновые навыки обработки инфрмации у пожилых с использованием тестов, применявшихся к молодому поколению (для поиска средств улучшения памяти), они не обнаружили тех бонусов, которыми пользовались молодые люди.

Регуляторная функция

Нарушение сна ассоциируется с ухудшением целого ряда функциональных возможностей, включая регуляторную функцию. Это было обнаружено в ходе исследования, связанного с лишением сна студентов-добровольцев, и многие исследователи просто заключили, что у представителей старшего поколения обнаружатся сходные нарушения. Но это оказалось не так. Исследования, связанные с лишением сна пожилых людей, не показали ухудшения регуляторной функции ниже базовых показателей, включая контроль нал эмоциями, рабочую память и концентрацию внимания.

Почему потеря сна не причиняла вреда пожилым людям? Некоторые исследователи считают, что нарушения в познавательной сфере из-за естественного старения не испытывают дальнейшего ухудшения, потому что они не могут ухудшиться еще сильнее. Ущерб уже нанесен. Они не могут и восстановиться – по той же удручающей причине. Эта концепция называется «эффектом дна». Ухудшение познавательной сферы достигает дна, после которого любое движение невозможно.

Но ситуация не безнадежна, особенно если «эффект дна» окажется неверным объяснением. Урок из Ветхого Завета указывает в нужном направлении.

Ранний старт

Наверное, вы помните библейского Иосифа, предпоследнего сына патриарха Иакова, занимавшего вторую по степени должность в растущей Египетской империи. Он получил этот пост в результате самого странного рабочего собеседования на свете, когда он прославился способностью истолковать два тревожных сновидения фараона. В первом сне участвовали семь тучных и красивых коров, вышедших из Нила, чтобы пастись на прибрежном лугу. Вскоре за ними последовали семь тощих коров (в Библии фараон говорит что-то вроде «Я никогда не видел таких чудищ»), жилистых и облезлых, явно ищущих драки. Словно в романе Стивена Кинга, тощие коровы оказались плотоядными хищниками, которые напали на своих тучных товарок и сожрали их. Второй сон следовал такому же жуткому сценарию, но с другими персонажами (включая смертоносные пшеничные стебли). Иосиф корректно истолковал эти сны как предупреждение. Египет ожидает семь лет обильного урожая, за которыми последуют семь голодных лет. Если люди хотят выжить, им надо раньше собирать урожай и хранить провиант до наступления засушливых лет.