Пока еще не придуман такой анализ крови или генетический тест, который позволил бы нам с абсолютной точностью определить, что у конкретного человека не разовьются нарушения функций мозга, такие как депрессия, тревожность, биполярное расстройство, посттравматическое стрессовое расстройство, обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР). Более того, на данный момент нет никаких лекарств от заболеваний, связанных с нарушением функций мозга, таких как болезни Паркинсона, Альцгеймера,
Гентингтона, рассеянный склероз, боковой амиотрофический склероз. Перечисленные недуги могут быть связаны с определенными мутациями в некоторых генах, однако это объясняет лишь малую часть всех случаев и определенно не может служить причиной увеличения темпов распространения различных болезней мозга в последние годы.
Скорее всего, болезнь возникает в результате взаимодействия генетических факторов с факторами окружающей среды. Этим можно объяснить многие опасные для жизни расстройства мозга, а также депрессию, тревожность и даже ОКР. Но, несмотря на правдоподобность такого объяснения, мы не знаем, какие конкретно факторы окружающей среды запускают механизм развития этих болезней. Однако нам точно известно, что поддержание нормальных циркадных ритмов усиливает нашу сопротивляемость данным недугам.
В чем заключается циркадный компонент?
Свои циркадные часы есть почти у всех отделов мозга, включая те, что могут быть замешаны в развитии психоневрологических заболеваний. Хотя мы не полностью понимаем, как начинается или развивается дисфункция мозга, механизмы этих болезней в первую очередь связаны с четырьмя обстоятельствами, и циркадные часы участвуют в создании каждого из них:
1. Недостаточная скорость образования новых клеток мозга (нейронов), которые заменяют погибшие клетки, приводит к постепенному снижению количества здоровых нейронов. Раньше считалось, что после завершения развития мозга в детском возрасте новых нейронов у нас больше не появляется. Однако почти 20 лет назад один из моих коллег в Институте Солка, Фред Гейдж, опроверг эту теорию1.
Теперь точно известно, что во взрослом мозге есть особые стволовые клетки, которые занимаются производством новых нейронов на протяжении всей нашей жизни. Эти новые нейроны заменяют поврежденные или погибшие нейроны в ходе процесса, который называется взрослым нейрогенезом, и способность к регенерации нервных клеток очень важна для поддержания надлежащего функционирования мозга вплоть до весьма преклонного возраста. Ослабление нейрогенеза способствует развитию широкого спектра нарушений функций мозга – от забывчивости и потери памяти до деменции.
Циркадные часы регулируют несколько аспектов нейрогенеза у взрослых. Процесс создания новых нейронов стволовыми клетками обеспечивается циркадной схемой доставки новым нейронам нужного типа здоровых молекул жира в нужное время суток. Когда мы поддерживаем здоровый циркадный ритм, производство новых нейронов увеличивается. И наоборот, когда мы не высыпаемся или испытываем джетлаг, количество нейронов, которые могут быть созданы в этот день, уменьшается.
2. Плохая система нейронных связей становится причиной неправильных соединений/неправильной коммуникации между отделами мозга. Когда мы появляемся на свет, наш мозг развит не полностью. Это означает, что многие части мозга еще не имеют связи с другими его отделами. Такие связи развиваются медленно на протяжении первых пяти лет жизни. Вместе с этими соединениями создается уникальная композиция химических веществ, которые являются медиаторами коммуникации между нейронами. В этот критический период развития сильное влияние на развитие мозга оказывают циклы сна – бодрствования и света – темноты. Дисбаланс в количестве света (слишком мало света днем или слишком много в темное время суток) или нерегулярность цикла сна и бодрствования может повлечь за собой такие серьезные и долгосрочные последствия, как перманентное изменение паттерна сна, повышенная чувствительность к яркому свету, расстройства аутистического спектра и синдром дефицита внимания и гиперактивности. Установлено, что у мышей результатом неправильной связи меланопсиновых клеток с мозгом может стать вызываемая светом мигреневая головная боль2. То же самое может происходить с людьми, когда они проводят слишком много времени на ярком свету.
3. Накопление повреждений, недостаточный ремонт и отмирание нейронов. Циркадные часы регулируют работу генов, которые поддерживают здоровье нейронов, ослабляя стрессовые нагрузки на нервные клетки и обеспечивая устранение повреждений. Если какие-то из циркадных часов в мозге дадут сбой, связанные с ними нейроны могут подвергнуться стрессу, получить повреждения или погибнуть. Либо это может привести к снижению эффективности процесса уборки клеточного мусора и стать причиной дополнительного стресса и повреждений. Вот почему нарушение работы часов в мозге может сопровождаться потерей большого количества нейронных связей. Неправильная передача химических сигналов в мозге вызывает еще большие повреждения и может способствовать развитию множества различных нарушений деятельности мозга, включая аутизм, СДВГ, депрессию, биполярное расстройство, ПТСР, генерализованное тревожное расстройство, паническое расстройство, сильные мигрени, эпилепсию и судорожные приступы.
4. Дисбаланс мозговых химических веществ. Нейроны мозга производят химические вещества, которые называются нейротрансмиттерами и выполняют функцию мессенджеров (транспортных средств связи) между нервными клетками. В эту группу входят дофамин, серотонин, норадреналин и гамма-аминомасляная кислота. Эти нейротрансмиттеры модулируют различные аспекты деятельности мозга, включая состояния алертности, активности, спокойствия и реакцию на мотивацию или вознаграждение. Многие из этих нейротрансмиттеров контролируются циркадными часами, что совершенно естественно, поскольку в разное время дня нам свойственно находиться в разных ментальных состояниях. Утром мы насторожены и немного волнуемся по поводу всего, что планируем на предстоящий день. Днем руководствуемся стремлением сделать то, что запланировали, и получаем дополнительные стимулы в виде мелких вознаграждений за выполненные задания. Ближе к вечеру и с наступлением темноты мозговые химические вещества, которые создают состояние спокойствия, помогают нам покончить с делами.
Одни мозговые часы принимают участие в производстве данных мозговых химических веществ, в то время как другие участвуют в нарушении цикла этого химического производства. Когда часы дают сбой, процесс создания мозговых химических веществ перестает подчиняться суточному ритму или его интенсивность «застревает» на высоких или низких уровнях. И тогда у нас развиваются различные болезни мозга. Например, когда у мышей отсутствуют мозговые часы, животные производят слишком много дофамина – нейротрансмиттера, регулирующего использование энергии в организме, метаболизм и активность3. От избытка дофамина как у мышей, так и у людей развивается психоз.
Роль света
Связь между нашим циркадным кодом и ментальным здоровьем можно проследить до миграции первобытных людей в северное полушарие 30–40 тысяч лет назад. Дефицит света вызывает депрессию, и главными виновниками этого состояния становятся короткие зимние дни, когда длительность светлого времени суток едва достигает 6 часов. Сегодня это называется сезонным аффективным расстройством. Это одна из форм депрессии, в число симптомов которой входят отсутствие сил, уныние и социальная самоизоляция. Люди, подверженные этому синдрому, мучаются «зимней хандрой» с поздней осени до ранней весны, когда они получают очень мало естественного света. Проходит это состояние лишь после того, как дни становятся длиннее. Таким расстройством страдают жители северных стран, где зимой солнце не появляется по утрам, когда люди собираются на работу. После восхода солнца настроение у них поднимается и повышается производительность труда. По данным исследований показатели депрессий и самоубийств среди населения повышаются по мере продвижения от экватора к северным широтам и имеют выраженный сезонный характер, достигая пика в зимние периоды4,5. Это яркий пример того, как фактор окружающей среды вызывает у широких масс населения подверженность расстройствам ментального здоровья.
