Часы в… коленках?

Внутри каждого из нас отсчитывают время внутренние часы. Но где именно они спрятаны? Можно ли перевести их стрелки? Такими вопросами задались американские хронобиологи Скотт Кемпбелл и Патриция Мэрфи.

О чем, собственно речь? Что это за орган такой — «внутренние часы»? Оказывается, всем живым существам микробам и цветам, птицам и людям — присущи определенные «циркадные ритмы». Это и есть наши «внутренние часы». Они регулируют процессы обмена веществ, образование клеток крови и даже восприятие боли. Это по их приказу каждую ночь — между девятью часами вечера и восемью утра — выделяется мелатонин, своеобразный «гормон сна».

Циркадные ритмы сохраняются даже тогда, когда человек несколько недель проводит в полной темноте. Правда, наши внутренние хронометры все же не слишком точны. Сутки по их меркам длятся 25 часов. Потому наш организм вынужден хотя бы время от времени сверяться с восходом солнца, выправляя таким образом ход внутренних часов. Но где они скрыты?

Проведя ряд опытов, Кемпбелл и Мэрфи пришли к неожиданному выводу: внутренние часы прячутся у нас… в подколенных впадинах. Чтобы изменить их ритм, достаточно направить туда яркий свет. Свой вывод ученые подтвердили с помощью эксперимента, в котором участвовали 15 добровольцев. Каждому из них надели на ночь особые наколенники, внутри которых смонтировали мощные галогенные лампы. В течение трех часов колени испытуемых были освещены ярким светом. Но видеть его люди не могли, поскольку лампы были прикрыты светонепроницаемым материалом. А тепло от ламп отводилось в помощью миниатюрных вентиляторов.

Поутру была отмечена следующая перемена. Температура спящего человека, как известно, понижается. Своего минимума — 36 градусов Цельсия она обычно достигает около пяти утра. У участников же эксперимента температура тела опустилась до своей минимальной отметки на целых три часа позже. Часы сбились!

До сих пор большинство ученых считают, что о времени суток нас оповещают наши глаза. Однако и эта гипотеза ошибочна. Кемпбелл и Мэрфи показали это на примере людей, потерявших зрение. Как и у всех остальных людей, у них каждый вечер вырабатывается мелатонин. Как и у всех остальных, выделение этого гормона у них приостанавливается, если в комнате, где они отдыхают, вспыхивает яркий свет. Слепые, как и все мы, неважно чувствуют себя при быстрой смене часовых поясов.

Стало быть, различить свет и тьму слепым людям помогают не глаза, а какие-то иные фотодатчики. У таких насекомых, как пестрокрылки, к примеру, светочувствительные рецепторы разбросаны по всему телу. Они есть на голове, ногах, крыльях, усиках. Быть может, у человека они тоже разбросаны по всей поверхности тела?

И вот теперь, выявив, что наши колени чувствительны к свету, Кемпбелл считает, что следует поискать светорецепторы и на других участках тела. К тому же ученый хотел бы понять, каким образом наши колени извещают головной мозг о результате своих наблюдений.

Ученый Дан Орен из Йельского университета попробовал ответить на этот вопрос по-своему. По его мнению, сигналы в головной мозг передают не неведомые нам фоторецепторы, якобы разбросанные по всему нашему телу, а хорошо известный всем жизненный сок — кровь.

В подколенных впадинах сходится множество кровеносных сосудов, — замечает Орен. — Потому они и чувствительны к свету. «Видит» же наша кровь благодаря гемоглобину. Этот пигмент реагирует на свет так же хорошо, как еще одна, отлично известная нам молекула хлорофилл. А, как известно, именно хлорофилл зеленый пигмент — помогает растениям улавливать солнечный свет и различать свет и тьму, то есть управляет работой их часового механизма…

Владимир ЧЕРНОВ