Сон тесно связан с генетикой. Как проявляется эта связь и что может случиться, если она нарушится? Похоже ли состояние сна человека и животных? Зачем человеку нужен сон? Об этом рассказывает Александр Калинкин, руководитель Центра медицины сна МНОЦ МГУ.
"Ко сну всегда относились достаточно просто. И даже сейчас многие врачи не понимают важности проблемы сна. Связано это с тем, что людям кажется, что вроде бы сон – это очень простое состояние: человек либо спит, либо не спит. Между тем среди всех состояний человека сон – самое определяющее, — рассказывает Александр Калинкин. - На данный момент существуют уже более восьмидесяти видов нарушения сна и их международная классификация. Поэтому, когда к нам обращаются пациенты с тем или иным видом нарушения сна, нашей задачей становится фенотипировать, определить точно конкретную причину недуга, поставить правильный диагноз и назначить лечение. Это крайне важно, ведь состояние сна является абсолютно витальной функцией – жизнеобеспечивающей, жизнеподдерживающей. Если мы лишим сна любой живой организм, он погибнет в течение примерно недели. К слову, без воды человек может прожить 18 суток, без пищи – 72, а без сна – буквально неделю".
Для чего сон нужен человеку?
Функциональное предназначение сна до конца еще не понятно. Казалось бы, все очень просто: мы отдыхаем, восстанавливаемся и реабилитируемся во время сна. Но это не ответ на вопрос: почему восстановление не может происходить, когда мы сидим в кресле с закрытыми глазами и просто отдыхаем? Почему необходимо то состояние сна, атрибутами которого являются закрытые глаза, когда мы ничего не слышим и не чувствуем?
Так зачем мы все-таки спим?
Существует висцеральная теория сна, которая была разработана нашим соотечественником Иваном Николаевичем Пигарёвым – он был совершенно уникальным человеком. Ему принадлежит теория функционального предназначения сна. Он впервые показал, что во время сна структура головного мозга, которая, казалось бы, отвечает за высшие функции зрения, слуха и т.д., обрабатывает информацию со стороны внутренних органов. Раньше считалось, что, например, визуальная кора обеспечивает зрение, слуховая – слух. А на самом деле эти же участки коры обрабатывают информацию со стороны внутренних органов.
Поэтому, возможно, одно из главных функциональных предназначений сна – обеспечение висцерального здоровья, то есть здоровья внутренних органов.
Сон у человека и животных – это одно и то же?
Я сейчас занимаюсь эволюционной сомнологией и интересуюсь сном у разных видов животных. Оказалось, что у животных, которые не обладают не то что головным мозгом, но даже и структурированной нервной системой, наблюдается состояние, аналогичное сну. То есть это поведенческая реакция обездвиженности, которая по активности похожа на состояние сна у человека и у любого многоклеточного животного.
Возьмем, например, лекарственную каракатицу. Филогенетически развитие этих животных началось за сотни миллионов лет до развития человека. Исследования показали, что у них сон более короткий – порядка 3-4 часов в сутки. Но структура сна у этих беспозвоночных животных приблизительно такая же, как у человека. Или мушка дрозофила, например, – плодовая мушка, которая летает у нас над фруктами летом. У нее структура сна примерно такая же, как у человека. А у них мозг – это скопление клеток, прототип. Настолько это уникальное состояние, которое определяет все и сопровождает любой живой организм. Естественно, мы не говорим про одноклеточных, микробов и вирусы. Но любые многоклеточные животные, даже не имеющие нервной системы, не говоря уже о головном мозге, спят.
Сон и генетика: связаны ли эти понятия?
В 2017 году был открыт механизм работы биологических часов. Что такое биологические часы? Это группа клеток, нейронов (порядка 20 тысяч), которые находятся в передней части гипоталамуса – центре головного мозга. Именно они задают околосуточный ритм для сна. Ключом, который подводит эти часы, является солнечный свет.
Но и генетические факторы влияют на сон. Во время сна у нас включаются определенные гены, а во время бодрствования они выключаются. Работа генома во время сна принципиально отличается от активности генома в период бодрствования.
То есть состояние сна – это не просто физиология, не просто биохимия, это генетика, абсолютно напрямую. Существует множество мутаций, которые приводят к поломке таких часов. И некоторые нарушения сна обусловлены внешними факторами, другие же – генетическими нарушениями.
Как может нарушаться сон? Рассказываем на примерах
Существует очень большое количество нарушений сна. Например, двигательное расстройство - синдром беспокойных ног тоже связан с геномом. При этом заболевании выделяются определенные гены, которые ассоциированы с данной патологией.
Есть очень интересный вид страшного нарушения сна, который встречается крайне редко, – фатальная семейная инсомния (бессонница). Это болезнь, которая приводит к деструкции головного мозга: он разрушается физически, в нем буквально образуются дырки, и, естественно, затрагиваются различные центры, которые отвечают за сон и бодрствование, – большая совокупность огромного количества нейронов разных структур головного мозга. Поэтому это заболевание приводит к смерти человека: от бессонницы можно умереть в течение года.
Как это происходит? Человек все меньше и меньше начинает спать, и у него разрушается не только мозг, но и обеспечение висцерального здоровья, и человек погибает от того, что он не может уснуть, и никакие снотворные и другие лекарственные препараты здесь не действуют. Но это, можно сказать, страшилка: за 30 лет практики я видел только одного такого больного, а многие доктора – ни разу.
Еще одно заболевание – нарколепсия, проявлением которого является выраженная дневная сонливость. При этом заболевании человек может буквально засыпать во время активных действий: разговора, движения и так далее. У пациентов с таким заболеванием наблюдается состояние катаплексии – внезапной утраты мышечного тонуса во время каких-то эмоциональных событий. Например, человеку рассказали анекдот и насмешили его или, наоборот, испугали – любая сильная эмоция сопровождается резкой мышечной слабостью, и человек буквально, как медуза, валится на землю, не теряя сознания, но теряя мышечный тонус. Это состояние длится несколько секунд, может пару минут. Потом человек долго восстанавливается и начинает двигаться. Но самое интересное, что сознания он не теряет. Так вот в 1998 году была обнаружена причина нарушений, которые возникают в головном мозге: снижается концентрация пептида в организме человека.
Еще один пример – у человека может быть жестко детерминированный ритм биологических часов, не 24-часовой. Он у всех людей не 24-часовой, как ни странно, но примерно равен 24,3 часа. Если, условно, нас поместить в пещеру и лишить света и часов, то ритм будет удлиняться. Соответственно, мы будем просыпаться и засыпать не в то время, как на поверхности земли. А вот есть некоторые люди – их тоже очень небольшой процент, – у которых имеется жестко недетерминированный ритм, не 24-часовой. У меня было несколько таких пациентов: недавно обратился молодой парень, у которого время засыпания и пробуждения полностью меняется в течение месяца. И ничего практически не помогает, за исключением специальных световых источников. Для лечения мы использовали яркие лампы. Резкая световая экспозиция позволила в значительной степени улучшить состояние пациента, и мы смогли стабилизировать этот ритм. Поэтому, повторюсь, генетика со сном сильно связана, абсолютно двунаправленно.
Информация предоставлена пресс-службой МГУ
Источник фото: ru.123rf.com
