Двадцатичетырехчасовой цикл жизни тела — настолько неотъемлемая и значимая сторона физиологии, что нарушения этого цикла могут быть вредоносными. Синдром смены часовых поясов, как всем известно, — не просто усталость. Он возникает оттого, что телу приходится приспосабливаться к новому графику света и тьмы, деятельности и отдыха. Многократное переживание этого синдрома симулировали на мышах — сдвигая их искусственно регулируемые «дневные» часы на восемь часов вперед через день в течение десяти суток, — и их здоровье понесло ущерб: опухоли у подвергнутых этому эксперименту мышей росли быстрее, и меньше выжило болеющих раком
[515]. У людей долгосрочную работу в ночные смены связывают с возрастанием риска заболеть раком груди
[516]. Однако эта связь не привела к особым правилам или рекомендациям, поскольку вопрос все еще спорен: увеличенный риск заболеваемости раком груди проявлялся только у людей, работающих в ночную смену тридцать лет и более, а также за это увеличение может отвечать и недостаток физической нагрузки
[517].
Чтобы проверить воздействие работы в ночную смену у людей, но в более контролируемых условиях, набрали добровольцев и поселили их на шесть дней в лаборатории, где их привычный график сна сдвинули на десять часов
[518]. Это изменило некоторые свойства иммунной системы отдельных добровольцев — но не всех. Например, время, когда иммунная система производит больше всего цитокинов, изменилось, но иммунные клетки отдельных видов по-прежнему обильнее выделялись в кровь ночью. Последствия оказались такими неоднозначными, вероятно, из-за того, что в человеческом организме система учета времени не одна. Одновременно действует несколько часовых механизмов. В основном они синхронизированы, однако каждый независим и способен перестроиться на собственный ритм.
Главные часы человеческого тела, дирижирующие оркестром, состоят из 20 000 нервных клеток, расположенных в основании черепа — в гипоталамусе. Эти часы, в свою очередь, учитывают данные, поступающие от глаз. Миллионы чувствительных к свету клеток на дне глазного яблока, именуемые палочками и колбочками, улавливают мозаичную картинку внешнего мира, тем самым обеспечивая нас зрением, но главные часы тела в гипоталамусе настроены на другое. В 1991 году один эксперимент показал, что глаза способны предоставлять данные мозгу о мире вокруг, превосходящие то, как все выглядит. Это открытие сделали при исследовании мышей, у которых палочки и колбочки толкомне работали — то есть мыши были слепыми, — однако животные все равно умели регулировать свои биологические часы согласно световому циклу суток
[519]. Расселл Фостер, сделавший это открытие в Имперском колледже Лондона, предположил: это означает, что в глазу должны быть клетки еще какой-то разновидности, не палочки и не колбочки, у которых нет задачи складывать для нас картину мира; фоторецепторы этих клеток должны специализироваться попросту на измерении того, сколько вообще снаружи света — насколько он ярок, — и тем самым управлять часами организма.
Маститое научное сообщество откликнулось на эту гипотезу примерно так: «Слушайте, мы изучаем глаз полтора века, вы всерьез хотите сказать, что мы упустили нечто подобных масштабов?»
[520] Фостерову заявку на грант для исследования этой гипотезы отвергли. Было дело, на одной лекции Фостера кто-то в зале крикнул «Чушь!» и вышел вон. Но Фостер утешился примером Томаса Хенри Хаксли
[521] — тот противостоял маститому научному сообществу всю середину XIX века ради ви`дения своего друга Чарлза Дарвина. В конце концов накопились данные в пользу Фостера — как накопились они в свое время в пользу Хаксли, и все в итоге согласились с его гипотезой, изначально показавшейся ересью: в глазном дне есть немного клеток, которые не участвуют в составлении картинки, а откликаются на яркость внешней среды — эти сведения мозг применяет как суточный метроном
[522].
(С Фостером я познакомился вскоре после того, как была доказана его правота, в 1999 году: меня тогда ждала задача обустроить собственную новую лабораторию на два этажа выше его, в Имперском колледже Лондона. Фостер посоветовал мне подавать заявки на все мыслимое финансирование — как можно скорее. Никогда не знаешь, что тебе одоб- рят. Фостер не раз говорил, что доказательство его правоты «усилило уверенность, что надо колотиться в клятую дверь, пока эти уроды не отопрут».)
[523]
Как обнаружил Фостер, часы гипоталамуса учитывают подсказки особых клеток в глазу, но ритмы организма не полагаются на них целиком. Да, часы в гипоталамусе — дирижер, он сводит музыку ансамбля в гармонию, однако музыканты — клетки и ткани тела — способны самостоятельно блюсти ритм согласно волнообразной деятельности генов и белков. Даже у красных кровяных клеток, не имеющих ни своих ядер, ни генов, активность изменяется волнообразно, многие дни подряд, без всяких внешних подсказок
[524]. Беда работников в ночную смену — в том, что они меняют распорядок своей деятельности, пищеварения и сна и тем самым воздействуя на ход часов в разных тканях и органах, а главные часы в мозге продолжают следовать свету дня и ночи: дирижер и ансамбль выполняют свою работу вразнобой. Мы, допустим, избавляемся от синдрома смены часовых поясов, когда все часы нашего организма приспосабливаются к новому суточному циклу, но простого способа, как привыкнуть к ночной работе, нет, поскольку часы некоторых тканей и органов все равно продолжат идти не в такт с часами гипоталамуса.
