Есть такая наука — биоритмология. Она занимается поиском доказательств того, что большинство процессов в нашем организме синхронизированы с периодическими космическими влияниями, например солнечными или лунными. В этом есть смысл, поскольку любая живая система, в том числе и человек, живет в определенном ритме и постоянно находится в состоянии обмена информацией, энергией и веществом с окружающей средой.
Если этот обмен нарушается, то мы обычно говорим, что нарушился наш биоритм или сбились биологические часы. Однако если выяснить, как запускается этот часовой механизм, можно его и «почистить» в случае сбоя. Сенсационную версию запуска биоритмов предложили российские ученые.
Минутное дело
Биоритмологи для себя давно решили, что ведущими и объединяющими все ритмические процессы в организме в единую систему являются ритмы с околосуточной периодичностью от 20 до 28 часов. Франц Хальберг, хронобиолог, работающий в США, назвал их циркадианными (от латинского «цирка» — около, «диес» — день). Подверженность этим ритмам ученые к настоящему времени зафиксировали у всех представителей живого мира — от простейших до человека, на всех уровнях — от клеточных процессов до поведения. Кроме того, в организмах, по всей вероятности, имеются внутренние механизмы развертывания так называемых эндогенных ритмов, позволяющих живым существам не только чувствовать течение времени, но и измерять его промежутки. По сути это то, что мы привыкли называть биологическими часами.
Доктор технических наук, профессор Дальневосточного государственного технического университета Александр Гульков и его коллега доктор биологических наук, профессор Тихоокеанского института географии ДВО РАН Александр Паничев уверяют, что смогли понять механизм запуска и подзарядки наших биологических часов. При этом они ссылаются на результаты собственных экспериментов. Ученые предположили, что внешним датчиком-синхронизатором циркадианных биоритмов являются пульсации обнаруженных физиками, но пока еще не идентифицированных излучений, которые приходят от Солнца. Случается это практически мгновенно в момент астрономического восхода, то есть приблизительно за 8 минут до оптического восхода светила. Это время, которое необходимо свету для преодоления расстояния от Солнца до Земли.
Первый цикл экспериментов, проведенный еще в конце 90-х годов с помощью специально разработанного анализатора биопотенциалов головного мозга, показал наличие явной связи между моментом астрономического восхода Солнца и запуском процессов возбуждения в головном и спинном мозге, в основном в области сегментов, отвечающих за деятельность гормональной системы.
В 2006 году состоялась вторая серия экспериментов, и снова удалось подтвердить, что восход вызывает в организме человека ярко выраженную реакцию. Она отмечалась в частотной полосе 1,91—2,1 Гц. «Этот спектр, — поясняет Александр Гульков, — соответствует фоновоактивным рецепторам мозгового вещества надпочечников (нервная ткань) с функцией выработки норадреналина. Импульс возбуждения мозгового вещества надпочечников и симпато-адреналовой системы длится приблизительно 3—4 минуты».
Эксперименты проводились на добровольцах на базе одной из клиник Владивостока с использованием стандартного комплекса электрофизиологической диагностики. Всего участвовало 15 человек разного пола и возраста (от 7 до 55 лет). «Все тесты с пациентами в большинстве случаев начинались за 20 минут до оптического восхода Солнца, — рассказывает Александр Паничев, — и заканчивались после полного возвращения наблюдаемого участка мозга пациента в исходное состояние. За период одного эксперимента снималось в среднем около 30—40 показаний, большая часть из них с минутным интервалом».
В качестве основной биологически активной точки ученые использовали точку соответствия гипоталамо-гипофизарной системы по схеме Су-Джок. Она расположена около вершины ногтя на безымянном пальце руки. Именно там оператор фиксировал по характерному частотному спектру степень возбуждения среднего мозга испытуемого.
Аппаратура зафиксировала, что наиболее активно процесс возбуждения в среднем мозге нарастал сразу после временной точки истинного восхода Солнца, выходя приблизительно через 10—20 минут в ровную фазу. «Следует отметить, — говорит Александр Паничев, — что в момент времени, непосредственно соответствующий оптическому восходу, никакой реакции биологической системы не было. Спад активности в среднем мозге вплоть до возвращения тканей в исходное состояние протекал обычно медленнее фазы подъема. А общее время процессов возбуждения в среднем мозге колебалось приблизительно от 40 до 120 минут. Разброс, вероятнее всего, связан с индивидуальными особенностями людей».
Стимул к жизни
Еще в 1951 году японский биофизик Токата, изучая стимулированную реакцию осаждения белков крови, вдруг заметил, что она резко ускоряется за 7—8 минут до восхода Солнца. Некоторые исследователи движения бактерий, анализируя рассеянный ими лазерный свет, решили проверить: не меняется ли это движение подобно реакции осаждения белков крови. Оказалось, что бактерии «чувствуют» момент действительного восхода Солнца, тогда как визуально восход наблюдается только через 8 минут. Конечно, Гульков с Паничевым не были первыми на этом исследовательском пути, но они поняли, что их гипотеза о внешнем датчике ритмов имеет все основания на дальнейшее развитие. И они шагнули дальше. «Как известно, — рассказывает Александр Гульков, — в среднем мозге находится несколько структур: крыша и покрышка среднего мозга, ножки мозга и черное вещество. Наиболее вероятной мишенью в среднем мозге для восприятия сигнала в момент «астрономического восхода Солнца», по нашему мнению, может являться именно оно — черное вещество, substantia nigra».
В пользу такого выбора свидетельствует наличие большого количества пигмента меланина в мелких веретенообразных нейронах черного вещества. Отложения меланина, как известно, происходят как раз под воздействием солнечного и ультрафиолетового излучения.
Но что же представляет собой это самое таинственное черное вещество? Линзовидная полоска черного вещества лежит между покрышкой среднего мозга и ножками мозга. Свое название черное вещество, собственно, и получило из-за содержащегося в нервных клетках меланина. Всегда, например, считалось, что в мозге есть два вещества — белое, передающее информацию, и серое, анализирующее ее. Черное вещество, как и другие центры управления движениями среднего мозга, отвечает за тонус мышц и бессознательные автоматические движения. Кроме того, substantia nigra отвечает за неожиданные положительные эмоции. «Эта область в мозге активизируется при приятных неожиданностях», — полагает нейрохирург из Пенсильванского университета Карим Загул. По мнению ученых, именно черное вещество могло помочь нашим предкам адаптироваться к изменяющимся условиям среды, без него люди не выжили бы. Например, с наступлением ледникового периода пришли холод и голод. Но вот мозг уловил луч света, и человек, непроизвольно радуясь даже такой малости, стремится жить дальше. Выходит, что ежедневный восход Солнца, фиксируемый загадочным черным веществом, это как регулярно получаемый стимул к продолжению жизни. Понятно, что для того, чтобы уловить этот стимул, вовсе не обязательно просыпаться ни свет ни заря и в оба глаза глядеть на восход Солнца. Даже у спящего человека в подкорке черное вещество сработает как антенна, принимающая посылаемые светилом сигналы (те самые, пока еще не идентифицированные пульсации), и настроит биоритмы организма на нужную волну.
Ключ от двери
Ученые фактически не сомневаются, что отыскали в организме человека тот самый загадочный механизм, который запускает внутренние часы, и этот момент запуска, полагают они, постоянно смещается вместе с восходом Солнца, предопределяя суточный цикл последовательного включения в работу органов и тканей. Но что дают новые знания? Исследователи полагают, они получили в свои руки ключ от двери, за которой прячутся доселе неведомые схемы и способы воздействия на организм и лечения его в соответствии с фазой состояния системных элементов. Почему, например, человек вдруг перестает радоваться жизни? Не происходит ли в какой-то момент сбой в его биоритмической настройке, за которым начинается проявление различных недугов? До сих пор трудность в поисках ответа на эти вопросы состояла в том, что биоритмы человека, особенно больного, недостаточно исследованы. Известно, что при многих заболеваниях — от рака до эпилепсии — они нарушаются. Но, скорее всего, в некоторых случаях десинхронизация биологических ритмов может быть не только симптомом болезни, но и одной из ее причин. Разгадка тайны, вероятно, и кроется в черном веществе, которому в ближайшее время ученые разных стран намерены уделить самое пристальное внимание.МненияКод доступа
Семен Рапопорт, заведующий лабораторией «Хрономедицина и новые технологии в клинике внутренних болезней» ММА имени Сеченова, доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ:
— С медицинской позиции я могу сказать, что чем меньше у людей сдвиг по времени от солнечного, тем лучше. Биоритмы человека закреплены к природным ритмам генетически и их нельзя приучить. Идеальный принцип жизни людей таков: время должно соответствовать движению Солнца — восходу и заходу. Этим определяется околосуточная ритмичность, которая лежит в основе всей биоритмологии. Чем больше мы будем соответствовать этому состоянию, тем лучше. Бодрствование должно начинаться с восхода Солнца, а заканчиваться — с темнотой.
Александр Морозов, врач-психиатр Городской клинической больницы имени С. П. Боткина:
— Два эксперимента, которые проводили исследователи, — это крайне мало для того, чтобы что-то утверждать. Подобные ошибки были и у Зигмунда Фрейда, когда он распространял некие постулаты на всех людей, основываясь на анализе психики одного пациента. В медицинской исследовательской практике, как правило, необходимо набрать не менее сотни аналогичных случаев, чтобы отстаивать свою правоту.
Геннадий Швецов, кандидат биологических наук:
— Вполне возможно, что механизмы включения биоритмов человека заложены именно в черном веществе мозга. Я думаю, что эти ученые идут правильным путем и ищут ключик ко всем управляющим организмом сигналам именно там, где нужно. Если им удастся не только доказать свою гипотезу, но и расшифровать код доступа к биоритмам, это будет гигантский прорыв в медицине и биологии. Правда, к сожалению, мозг пока изучен настолько плохо, что утверждать на 100 процентов о функциях каждого из его составляющих частей невозможно.
Минутное дело
Биоритмологи для себя давно решили, что ведущими и объединяющими все ритмические процессы в организме в единую систему являются ритмы с околосуточной периодичностью от 20 до 28 часов. Франц Хальберг, хронобиолог, работающий в США, назвал их циркадианными (от латинского «цирка» — около, «диес» — день). Подверженность этим ритмам ученые к настоящему времени зафиксировали у всех представителей живого мира — от простейших до человека, на всех уровнях — от клеточных процессов до поведения. Кроме того, в организмах, по всей вероятности, имеются внутренние механизмы развертывания так называемых эндогенных ритмов, позволяющих живым существам не только чувствовать течение времени, но и измерять его промежутки. По сути это то, что мы привыкли называть биологическими часами.
Доктор технических наук, профессор Дальневосточного государственного технического университета Александр Гульков и его коллега доктор биологических наук, профессор Тихоокеанского института географии ДВО РАН Александр Паничев уверяют, что смогли понять механизм запуска и подзарядки наших биологических часов. При этом они ссылаются на результаты собственных экспериментов. Ученые предположили, что внешним датчиком-синхронизатором циркадианных биоритмов являются пульсации обнаруженных физиками, но пока еще не идентифицированных излучений, которые приходят от Солнца. Случается это практически мгновенно в момент астрономического восхода, то есть приблизительно за 8 минут до оптического восхода светила. Это время, которое необходимо свету для преодоления расстояния от Солнца до Земли.
Первый цикл экспериментов, проведенный еще в конце 90-х годов с помощью специально разработанного анализатора биопотенциалов головного мозга, показал наличие явной связи между моментом астрономического восхода Солнца и запуском процессов возбуждения в головном и спинном мозге, в основном в области сегментов, отвечающих за деятельность гормональной системы.
В 2006 году состоялась вторая серия экспериментов, и снова удалось подтвердить, что восход вызывает в организме человека ярко выраженную реакцию. Она отмечалась в частотной полосе 1,91—2,1 Гц. «Этот спектр, — поясняет Александр Гульков, — соответствует фоновоактивным рецепторам мозгового вещества надпочечников (нервная ткань) с функцией выработки норадреналина. Импульс возбуждения мозгового вещества надпочечников и симпато-адреналовой системы длится приблизительно 3—4 минуты».
Эксперименты проводились на добровольцах на базе одной из клиник Владивостока с использованием стандартного комплекса электрофизиологической диагностики. Всего участвовало 15 человек разного пола и возраста (от 7 до 55 лет). «Все тесты с пациентами в большинстве случаев начинались за 20 минут до оптического восхода Солнца, — рассказывает Александр Паничев, — и заканчивались после полного возвращения наблюдаемого участка мозга пациента в исходное состояние. За период одного эксперимента снималось в среднем около 30—40 показаний, большая часть из них с минутным интервалом».
В качестве основной биологически активной точки ученые использовали точку соответствия гипоталамо-гипофизарной системы по схеме Су-Джок. Она расположена около вершины ногтя на безымянном пальце руки. Именно там оператор фиксировал по характерному частотному спектру степень возбуждения среднего мозга испытуемого.
Аппаратура зафиксировала, что наиболее активно процесс возбуждения в среднем мозге нарастал сразу после временной точки истинного восхода Солнца, выходя приблизительно через 10—20 минут в ровную фазу. «Следует отметить, — говорит Александр Паничев, — что в момент времени, непосредственно соответствующий оптическому восходу, никакой реакции биологической системы не было. Спад активности в среднем мозге вплоть до возвращения тканей в исходное состояние протекал обычно медленнее фазы подъема. А общее время процессов возбуждения в среднем мозге колебалось приблизительно от 40 до 120 минут. Разброс, вероятнее всего, связан с индивидуальными особенностями людей».
Стимул к жизни
Еще в 1951 году японский биофизик Токата, изучая стимулированную реакцию осаждения белков крови, вдруг заметил, что она резко ускоряется за 7—8 минут до восхода Солнца. Некоторые исследователи движения бактерий, анализируя рассеянный ими лазерный свет, решили проверить: не меняется ли это движение подобно реакции осаждения белков крови. Оказалось, что бактерии «чувствуют» момент действительного восхода Солнца, тогда как визуально восход наблюдается только через 8 минут. Конечно, Гульков с Паничевым не были первыми на этом исследовательском пути, но они поняли, что их гипотеза о внешнем датчике ритмов имеет все основания на дальнейшее развитие. И они шагнули дальше. «Как известно, — рассказывает Александр Гульков, — в среднем мозге находится несколько структур: крыша и покрышка среднего мозга, ножки мозга и черное вещество. Наиболее вероятной мишенью в среднем мозге для восприятия сигнала в момент «астрономического восхода Солнца», по нашему мнению, может являться именно оно — черное вещество, substantia nigra».
В пользу такого выбора свидетельствует наличие большого количества пигмента меланина в мелких веретенообразных нейронах черного вещества. Отложения меланина, как известно, происходят как раз под воздействием солнечного и ультрафиолетового излучения.
Но что же представляет собой это самое таинственное черное вещество? Линзовидная полоска черного вещества лежит между покрышкой среднего мозга и ножками мозга. Свое название черное вещество, собственно, и получило из-за содержащегося в нервных клетках меланина. Всегда, например, считалось, что в мозге есть два вещества — белое, передающее информацию, и серое, анализирующее ее. Черное вещество, как и другие центры управления движениями среднего мозга, отвечает за тонус мышц и бессознательные автоматические движения. Кроме того, substantia nigra отвечает за неожиданные положительные эмоции. «Эта область в мозге активизируется при приятных неожиданностях», — полагает нейрохирург из Пенсильванского университета Карим Загул. По мнению ученых, именно черное вещество могло помочь нашим предкам адаптироваться к изменяющимся условиям среды, без него люди не выжили бы. Например, с наступлением ледникового периода пришли холод и голод. Но вот мозг уловил луч света, и человек, непроизвольно радуясь даже такой малости, стремится жить дальше. Выходит, что ежедневный восход Солнца, фиксируемый загадочным черным веществом, это как регулярно получаемый стимул к продолжению жизни. Понятно, что для того, чтобы уловить этот стимул, вовсе не обязательно просыпаться ни свет ни заря и в оба глаза глядеть на восход Солнца. Даже у спящего человека в подкорке черное вещество сработает как антенна, принимающая посылаемые светилом сигналы (те самые, пока еще не идентифицированные пульсации), и настроит биоритмы организма на нужную волну.
Ключ от двери
Ученые фактически не сомневаются, что отыскали в организме человека тот самый загадочный механизм, который запускает внутренние часы, и этот момент запуска, полагают они, постоянно смещается вместе с восходом Солнца, предопределяя суточный цикл последовательного включения в работу органов и тканей. Но что дают новые знания? Исследователи полагают, они получили в свои руки ключ от двери, за которой прячутся доселе неведомые схемы и способы воздействия на организм и лечения его в соответствии с фазой состояния системных элементов. Почему, например, человек вдруг перестает радоваться жизни? Не происходит ли в какой-то момент сбой в его биоритмической настройке, за которым начинается проявление различных недугов? До сих пор трудность в поисках ответа на эти вопросы состояла в том, что биоритмы человека, особенно больного, недостаточно исследованы. Известно, что при многих заболеваниях — от рака до эпилепсии — они нарушаются. Но, скорее всего, в некоторых случаях десинхронизация биологических ритмов может быть не только симптомом болезни, но и одной из ее причин. Разгадка тайны, вероятно, и кроется в черном веществе, которому в ближайшее время ученые разных стран намерены уделить самое пристальное внимание.МненияКод доступа
Семен Рапопорт, заведующий лабораторией «Хрономедицина и новые технологии в клинике внутренних болезней» ММА имени Сеченова, доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ:
— С медицинской позиции я могу сказать, что чем меньше у людей сдвиг по времени от солнечного, тем лучше. Биоритмы человека закреплены к природным ритмам генетически и их нельзя приучить. Идеальный принцип жизни людей таков: время должно соответствовать движению Солнца — восходу и заходу. Этим определяется околосуточная ритмичность, которая лежит в основе всей биоритмологии. Чем больше мы будем соответствовать этому состоянию, тем лучше. Бодрствование должно начинаться с восхода Солнца, а заканчиваться — с темнотой.
Александр Морозов, врач-психиатр Городской клинической больницы имени С. П. Боткина:
— Два эксперимента, которые проводили исследователи, — это крайне мало для того, чтобы что-то утверждать. Подобные ошибки были и у Зигмунда Фрейда, когда он распространял некие постулаты на всех людей, основываясь на анализе психики одного пациента. В медицинской исследовательской практике, как правило, необходимо набрать не менее сотни аналогичных случаев, чтобы отстаивать свою правоту.
Геннадий Швецов, кандидат биологических наук:
— Вполне возможно, что механизмы включения биоритмов человека заложены именно в черном веществе мозга. Я думаю, что эти ученые идут правильным путем и ищут ключик ко всем управляющим организмом сигналам именно там, где нужно. Если им удастся не только доказать свою гипотезу, но и расшифровать код доступа к биоритмам, это будет гигантский прорыв в медицине и биологии. Правда, к сожалению, мозг пока изучен настолько плохо, что утверждать на 100 процентов о функциях каждого из его составляющих частей невозможно.
Обсуждения Биологические часы