0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Анализ крови отличит «сов» от «жаворонков»

Почему мы делимся на сов и жаворонков: виноваты гены

Чем отличаются совы и жаворонки, мы уже писали . Как говорит статистика, различий между ними мало, разве что именно то, что просыпаться эти два хронотипа любят в разное время суток. Но почему так происходит? На эту тему долгие годы спорят ученые, и большинство из них сегодня сходится во мнении, что все-таки виноваты гены.

Кто такие совы и жаворонки?

Человек — это единственное существо на планете, которое способно управлять своим сном. Всему виной наше сознание, недаром же мы homo sapiens. И поэтому мы вполне сознательно настраиваем будильник на раннее утро, чтобы успеть на работу или сходить на тренировку, к примеру. Но, даже соблюдая, казалось бы, правильный режим сна и бодрствования, уделяя полноценному сну достаточно времени, для некоторых из нас раннее пробуждение — это худший из кошмаров! Именно таких людей принято называть «совами», а тех, кто в отличие от них, просыпается ранним утром, — «жаворонками». К такой терминологии прибегают даже ученые, которые занимаются исследованиями сна в целом и этих двух хронотипов, в частности.

Что говорят ученые?

Раньше считалось, что в таком разделении виноват неправильный распорядок дня, сбитые биоритмы, вредные привычки . Целые трактаты были написаны по теме вредного влияния современных технологий — не только телевизоров, компьютеров и гаджетов, но и банального изобретения искусственного электрического освещения, которое тормозит нормальную выработку гормона сна. Но самые последние исследования ученых-сомнологов (тех, кто изучает сон), доказывают, что в разделении на хронотипы, в первую очередь, нужно «обвинять» нашу генетику, которая сформировалась сотнями и тысячами лет эволюции.

Какие исследования проводились?

Хронотип — это особенность активности человека в течение суток. И не только человека, а и любого живого организма. Деление на хронотипы было выявлено много десятков лет назад, когда проводились исследования над плодовыми мушками, в частности, были выявлены некоторые отличия в генах «сов» и «жаворонков», но откуда они появились и как формировались, было трудно определить. Стоит сказать, что как бы удивительно это не звучало, но геном мушек совпадает с человеческим на целых 80%. А потому уже в то время (примерно 50-е года прошлого века) можно было смело утверждать, что и человеческий тип активности может делиться по времени суток, и зависеть это тоже будет от генов.

Дальнейшие исследования проводились уже непосредственно с участием людей. Примерно в 2016 году ученые попытались обратить более пристальное внимание на гены, и определили, что именно генетика способна влиять на то, к какому хронотипу принадлежит человек. В Калифорнии было проведено масштабнейшее исследование около 90 тысяч человек. Проводился опрос, к какому хронотипу себя относит человек, а после этого делался анализ его ДНК. Оказалось, что в генах заложено более 15 мутационных факторов, которые действительно могут отличать сов от жаворонков.

Откуда взялись мутации?

После Калифорнийского эксперимента ученые-антропологи из США решили найти подтверждение тому, что гены формировались путем эволюции, и разделение на два противоположных хронотипа тоже произошло путем эволюционирования человека. Они отправились в Танзанию, где нашли племя, которое совершенно не пользовалось электричеством, не говоря уже о гаджетах, то есть, влияние современных технологий полностью исключалось. Уклад жизни племени соответствовал тому, как жили наши первобытные предки. Именно потому ученые решили понаблюдать за их сном.

Все племя, насчитывающее несколько десятков человек, в плане сна явно делилось на две противоположные группы. Одна вставала рано утром, занималась обыденной работой — охотой, собирательством, организацией быта и т.п. Другая половина спала долго, почти до полудня, но не ложилась спать примерно и половину ночи. Тогда как первая группа отходила ко сну достаточно рано — сразу же, как садилось солнце. Таким образом, ученые предположили, что вторая половина племени должна была охранять первую во время ночного сна. И наоборот: пока «охранники» спали утром и днем, первая половина племени обеспечивала их жизнедеятельность (добывала и готовила еду и т.п.).

Американские ученые пришли к выводу, что именно так происходило и в первобытнообщинном строе. Уже наши далекие предки явно делились на «сов» и «жаворонков» , и эти хронотипы практически в неизменном виде дошли до нашего времени. Да, сегодня, помимо генов, на формирование хронотипа действительно влияет цивилизация и современный мир. Но эти последние исследования позволяют утверждать, что хронотипы — это, скорее, врожденная особенность, чем приобретенная и сформированная в течение жизни.

Читать еще:  Каким должно быть правильное новогоднее застолье?

«Совы» и «жаворонки»: научный подход

Работы по изучению биологических часов в организме животных и человека на молекулярном уровне начались в 1970-х г., когда у плодовой мушки Drozophila m e lanogaster – излюбленного объекта генетиков, был найден циркадный ген P er. Результатом мутаций в этом гене является изменение продолжительности суточного цикла – он становится либо существенно меньше обычных 24 ч (до 19 ч) или больше (до 29 ч), а иногда особь и вовсе оказывается лишенной внутренних часов и у нее наблюдается полностью асинхронный цикл. Позднее у дрозофилы был обнаружен еще один ген биологических часов – T im, участвующий в регуляции внутренних часов наряду с P er. В начале 1990-х ген биологических часов, метко названный Сlock, нашли у лабораторной мыши, а позднее у млекопитающих было открыто целое семейство циркадных генов: Bmal, Per1-3, Cry1-2 и др. Имеются данные, что некоторые нарушения сна, в том числе у человека, связаны с изменчивостью именно этих генов.

Недавно ученые из Университета Лестера (Великобритания) все на тех же дрозофилах исследовали молекулярные механизмы, определяющие тот или иной хронотип, но подошли к задаче с другой немного стороны. Основанием к этому послужил тот факт, что у этих мушек появление взрослой особи из куколки тесно связано с работой суточного цикла. Обычно мушки вылупляются на рассвете, и это «нормальный» ранний хронотип, однако некоторые предпочитают делать это значительно позже, т.е. обладают поздним хронотипом.

Оказалось, что у дрозофил с разным хронотипом существенно различается и характер экспрессии (работы) генов, которые не относятся напрямую к генам биологических часов. И таких генов было выявлено около 80-ти! Изменчивость в этих нециркадных генах приводит, соответственно, и к разной работе белков, которые они кодируют, а это отражается на активности метаболических цепочек. Здесь нужно заметить, что взрослое насекомое вылупится из куколки в любом случае. Ситуация, по сути, отражает концепцию «эпигенетического ландшафта», но в «перевернутом виде». Сама концепция гласит, что как шарик может скатываться с вершины горы по разным траекториям, так и один генотип может стать основой различных фенотипов (совокупностей внешних и внутренних признаков, приобретенных в результате индивидуального развития). Но в случае хронотипов дрозофил дело обстоит наоборот – разные траектории приводят к одному исходу. Резюмировать ситуацию в этом случае можно так: хотя все дороги ведут в Рим, продолжительность пути может быть разной.

Гены, экспрессия которых различается у мух разных хронотипов, высоко консервативны, т.е. они присутствуют как у достаточно древних организмов, так и у вполне современных. По мнению авторов, полученные ими результаты можно использовать при исследовании хронотипов других организмов, что, в конечном итоге, прольет свет на основу генетических различий между людьми разных хронотипов. Последнее очень важно, потому что дисфункция биологических часов, с которой вынуждены жить люди «неправильного» хронотипа, не только субъективно неприятна, но может провоцировать ряд заболеваний. Понимание различий между «совами» и «жаровонками» на генетическом уровне может стать началом пути к коррекции наших биологических часов. Либо, напротив, – к осознанию того факта, что их нельзя «ломать», а свою жизнедеятельность нужно организовывать сообразно своей природе.

Подробнее о регуляции физиологических ритмов организма читайте в статье В.Н. Анисимова «Камертон старения» .

Отличия в генотипах «сов» и «жаворонков» расширили до 351 локуса

Известно, что циркадные ритмы регулируются циклической экспрессией ряда генов, расположенных в разных локусах генома. Результаты большого полногеномного анализа генетических вариаций, отвечающих за циркадные ритмы, увеличили количество известных локусов до 351, сообщается в журнале Nature Communications. Эти данные также демонстрируют взаимосвязь между склонностью к позднему засыпаю и пробуждению и увеличением риска развития когнитивных расстройств.

Биологические часы (циркадные ритмы) — это циклические процессы, присущие большинству живых организмов, включая человека. Эти процессы регулируют уровень гормонов, температуру тела и формирование определенных паттернов сна и бодрствования. Естественная склонность человека к более позднему или раннему отходу ко сну и пробуждению вкупе с физическими и поведенческими признаками необходимости во сне определяют его хронотип. Иными словами, относят каждого из нас к категории «сов» или «жаворонков». Предшествующие три исследования (1, 2, 3) генетических основ хронотипа суммарно охватывали 128286 пациентов и позволили выявить 24 локуса, вовлеченных в регуляцию циркадных ритмов. В новом исследовании объединенная группа ученых из Университета Эксетера (University of Exeter) и Главного госпиталя Массачусетса значительно увеличила размер выборки пациентов и продемонстрировала наличие 351 локуса, которые отвечают за хронотип человека и взаимосвязь между хронотипом и риском когнитивных расстройств.

Читать еще:  «Белок молодости» восстанавливает пожилые мышцы

В исследование включили суммарно 697828 пациентов, чьи полногеномные данные были проанализированы и хранились в базах UK Biobank в Великобритании и частного геномного сервиса 23andme в США. Принадлежность к «утреннему» или «ночному» хронотипу регистрировалась на основании собственных заявлений пациентов. На основе полной выборки пациентов провели мета-анализ локусов, присущих каждому из хронотипов, и обнаружили 24 локуса, соответствующих данным первоначальных исследований, и еще 351 локус из числа не описанных ранее. Данные о хронотипе, заявленные пациентами, уточнили с помощью измерений суточной активности, сделанных с помощью специальных трекеров, 85000 участников исследования носили их на запястье в течение недели. Эти измерения подтвердили корреляцию между самостоятельно определенным хронотипом и соответствующими ему генетическим вариациями. Исследователи отмечают, что хронотип определяет время сна, но не его продолжительность и качество.

Дальнейший геномный анализ показал, что обнаруженные исследователями хронотип-определяющие локусы обогащены генами, входящими в сигнальные пути, ответственные за циркадные ритмы, развитие центральной нервной системы и мозга, функционирование синапсов и физиологические ответы на внешние и внутренние стимулы.

В обнаруженных локусах большое количество генов экспрессируется нейронами супрахиазмального ядра (SCN) — участка головного мозга, состоящего приблизительно из 20000 нейронов и контролирующего циркадные ритмы. Для определения дополнительных генов, контролирующих биологические часы и экспрессирующихся в этом участке мозга, исследователи оценили уровень экспрессии генов-кандидатов в супрахиазмальном ядре и сравнили его с таковым в прочих тканях мозга. 28 процентов исследованных генов имели повышенный уровень экспрессии в SCN по сравнению с остальными тканями мозг а.

С помощью статистического анализа авторы исследования показали, что «жаворонки» наименее подвержены развитию шизофрении и симптомов депрессии. Однако, корреляции между хронотипом и риском развития метаболических расстройств, например, сахарного диабета 2 типа, прослежено не было, хотя на сегодняшний день накоплено достаточно свидетельств в ее пользу.

Данные это большого полногеномного исследования позволяют лучше понять функционирование циркадных ритмов и потенциально могут служить отправной точкой для создания способов модулирования режимов сна и бодрствования и, тем самым, для снижения рисков для здоровья.

«Совы» и «жаворонки»: кто здоровее

К существованию «сов» и «жаворонков», привычных нам сегодня хронотипов человека, долгое время относились скептически. Только в 70-х годах XX столетия британские ученые изменили ситуацию.

Хронотипы и биоритмы

Известно, что хронотип человека определяется пиками и спадами физической и умственной активности, которые распределяются на суточный цикл. У «жаворонков» пики активности приходятся на первую половину дня, у «сов» на вторую. Хронотипы зависят от биоритмов человека, а те в свою очередь синхронизированы с природным фактором – сменой дня и ночи.

Но изменение внешних условий меняет и наши биоритмы. Был проведен следующий эксперимент. Испытуемого поместили в комнату, полностью изолированную от окружающей среды. Каждый день ему искусственно сдвигали время на час вперед, и через две недели он полностью изменил свой режим – стал бодрствовать ночью и спать днем.

Интересно, что биоритмы могут оказывать непосредственное влияние не просто на образ жизни человека, но и на его профессиональную ориентацию. Исследования показали, что благодаря ночному бодрствованию у «сов» активизируется правое полушарие мозга. Такие люди привыкли ломать стереотипы и мыслить нестандартно – из них получаются хорошие артисты, художники, музыканты. У «жаворонков» напротив — развито левое полушарие, что позитивно сказывается на успехах в бизнесе. Богатые и состоятельные люди в подавляющем большинстве «ранние пташки».

Кто здоровее?

Вопрос, чья жизнь здоровее – «сов» или «жаворонков» – волнует многих. Преобладающее число специалистов утверждает, что наиболее здоровые «жаворонки». Человечество на протяжении тысячелетий жило по «солнечному» расписанию, а поэтому ритмы, согласованные с графиком восхода и захода солнца, наиболее естественны и благоприятны.

Более того, установлено, что содержание гормона молодости мелатонина, чья выработка приходится на темное время суток, у «сов» в полтора раза ниже чем у «жаворонков». Нехватка этого гормона в будущем приводит к преждевременному старению. Также важно отметить, что гормон бодрости кортизол, который активизируется в утренние часы, у «сов» в нужное время еще спит.

Сон в ночное время наиболее эффективен для обработки и очистки полученной за день информации, и если вы ночью не спите, то избыточная информация может перегрузить ваш мозг, что приведет к значительному истощению организма и быстрой утомляемости.

Но есть и критики образа жизни, который ведут «жаворонки». Они говорят, что «жаворонки», вынужденные рано вставать, постоянно не досыпают, а поэтому часто бывают раздражительными и вспыльчивыми. Действительно, некоторые исследования показывают, что «жаворонки» в значительной степени подвержены депрессиям и стрессам, но возможно это связано с тем, что им чаще чем «совам» приходится вступать в социальные контакты днем – это время в большей степени способствует развитию конфликтных ситуаций.

Читать еще:  «Умный» инсулин сам предотвращает гипогликемию

«Сова» как отклонение от нормы?

«Совы» — порождение современной цивилизации. Именно электричество стало косвенным виновником того, что часть людей перешло на ночной образ жизни. Но ученые некоторый процент «сов» все же приписывают природе, которая любит экспериментировать и иногда способствует рождению людей, склонных к ночной активности. В частности, исследователи выявили ген, который провоцирует нарушение ритма сна.

Отметим редкое заболевание, известное как DSPD (Delayed sleep-phase disorder) – «Синдром задержки фаз сна». Люди, подверженные ему, даже ложась спать до полуночи, засыпают лишь под утро. Синдром чаще всего впервые возникает в подростковом возрасте.

К счастью им страдает не более 0,15% населения планеты.
Несмотря на все отрицательные моменты, у «сов» перед «жаворонками» есть определенное преимущество. Если у «жаворонков» 2 пика суточной активности, то у «сов» их 3 (дневной – с 13:00 до 14:00, вечерний — с 18:00 до 20:00 и ночной — с 23:00 до 01:00). Это преимущество позволяет «совам» быть более продуктивными.

Новые факты

В последнее время ученые обнаружили ряд любопытных фактов, раскрывающих феномен «сов» и «жаворонков». В частности, сотрудники Университета Суррея установили, что за принадлежность к обеим категориям отвечает один и тот же ген, только у «сов» он имеет короткую версию, а у «жаворонков» длинную.

Российские ученые пошли дальше и определили, что лишь 15% от числа всех «жаворонков» и «сов» определяются генами. Остальные — это следствие образа жизни.
Ученые Пенсильвании обратили внимание на то, что «совы» чаще храпят и страдают «апноэ» – временной остановкой дыхательных движений. Ночной образ жизни, по их мнению, содействует и склонности к ожирению.

Некоторые исследователи утверждают, что из-за позднего засыпания и переутомления «совы» чаще страдают нарушением памяти, а также оказываются более чувствительными к боли. Вдобавок они «теряют» последнюю фазу сна, которая помогает упорядочить впечатления предыдущего дня.

Сотрудники Университета Дарема провели опрос, в результате которого выявили, что мужчины «жаворонки» имеют в среднем 3,6 сексуальных партнерш, в то время как «совы» –16,3. Причиной всему располагающее к флирту активное вечернее времяпровождение. Однако немецкие ученые утверждают, что виной всему более высокой уровень тестостерона у «сов».

Еще и «голуби»

Подсчитано, что 45% жителей развитых стран являются «совами», 25% «жаворонками», но к кому тогда относятся оставшиеся 30%? Кроме двух известных хронотипов существует и третий – «голуби» – именно они заполняют оставшиеся проценты. Не трудно догадаться, что «голуби», которых еще называют «аритмиками», сочетают в себе черты «сов» и «жаворонков».

Это более гибкий хронотип, одинаково хорошо приспособленный к жизни в дневное и ночное время. Но за такую универсальность приходится платить. По мнению медиков, именно на «аритмиков» приходится львиная доля нервно-психических расстройств.

«Голуби» не только усредняют время подъема и отхода ко сну, но и обладают способностью рано вставать и поздно ложиться. Несомненно «аритмиками» были Леонардо да Винчи и Ленин, которые могли спать по 4-5 часов в сутки и при этом выполнять огромный объем дневной работы.

Перестройка организма

В течение жизни наш хронотип неоднократно меняется. В детстве, мы, как правило, являемся жаворонками, однако после школы постепенно переходим к вечерне-ночной активности. Когда приходит время быть родителями – мы снова возвращаемся к «жаворонкам», но наши дети вырастают, и мы вновь примыкаем к «совам». Со вступлением в пору старости ранний подъем для нас становится таким же естественным, как и для детей.

А можно ли сознательно, усилием воли перестроить хронотип? Практика говорит, что да. Чтобы превратиться из «жаворонка» в «сову» потребуется несколько месяцев. Это показывает опыт людей, перешедших на ночной график работы. Для обратной метаморфозы нужно значительно меньше времени – 7-9 дней: это связано с тем, что ранний подъем и ранний сон для нас более естественны.

Но существует и более быстрый способ стать «жаворонком». Тем, кто работает в пятидневном графике в субботу необходимо проснуться не ранее 11:00. Следующую ночь нужно продержаться без сна, и к раннему вечеру воскресенья вас обязательно потянет в сон. Впрочем, такой экстремальный метод подходит далеко не всем. В какую бы сторону не происходил переход, главное быть постепенным и чутко прислушиваться к своему организму.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector