Установлено, что для диагностики циркадных нарушений необходимо
воздействовать на глаза человека прерывающейся последовательностью
микровспышек яркого света.
У человека, как и у других млекопитающих, практически все физиологические
механизмы и особенности поведения адаптированы к регулярной смене светлых и
тёмных периодов суток, продолжительность которых на нашей планете составляет 24
часа. Такая цикличность основных биологических процессов носит название
циркадных ритмов. Считается, что эти изменения имеют эндогенный (внутренний)
характер, чем-то напоминая "биологические часы" [1]. Их значение для каждого
организма чрезвычайно велико, поскольку они позволяют приспособиться не только
к интенсивности освещения, но и к таким важным для жизнедеятельности факторам
как температура окружающей среды, влажность воздуха и т.д. Циркадные ритмы
отвечают не только за чередование и продолжительность периодов сна и
бодрствования, но и помогают организму оптимизировать баланс между накоплением
и расщеплением богатых энергией веществ (жиров), стабилизировать работу
желудочно-кишечного тракта и эндокринной системы, оптимизировать метаболические
циклы и т.д. [2].
Известно, что от циркадных ритмов зависит продукция и секреция некоторых
гормонов организма, прежде всего мелатонина, кортизола и тиреотропного
(стимулирующего щитовидную железу) гормона. Параметры указанных ритмов
контролирует уникальный отдел головного мозга, носящий название
супрахиазматического ядра - SCN [3,4]. Оно расположено в основании
передней части гипоталамуса, и характеризуется изменением своей деятельности с
периодичностью в 24 часа.
Работа SCN во многом зависит от интенсивности освещения окружающих
предметов, а именно: при попадании в глаза яркого света, зрительные рецепторы
сетчатки формируют сигналы, поступающие по нервным волокнам в SCN. Нейроны
этого ядра, в свою очередь, посылают сигналы в эпифиз (шишковидную железу),
продуцирующий несколько гормонов. Одним из них является мелатонин, влияющий на
продолжительность и полноценность сна, активность желёз внутренней секреции,
величину кровяного давления, функцию иммунной системы и некоторые другие важные
физиологические и биохимические процессы организма [5].
Дисбаланс циркадных ритмов у человека может вызвать ряд серьёзных нарушений,
обуславливающих изменения терморегуляции, уменьшение иммунной реактивности,
ухудшение деятельности сердечнососудистой и центральной нервной систем,
торможение формирования долговременной памяти, снижение концентрации внимания
и способности к обучению. Кроме этого, они провоцируют субъективное ощущение
хронической усталости, повышение раздражительности и т.д. Колоссальное значение
имеют знания о механизмах циркадных ритмов для людей, предрасположенных к
нарушениям биоритмов вследствие перемещения в иные часовые пояса или
занимающихся посменной работой, а также склонных к расстройствам настроения,
страдающих мигренью и сезонной депрессией. Недавно было установлено, что
длительное отклонение циркадной регуляции от нормы приводит к снижению
чувствительности тканей организма к инсулину, из-за чего существенно повышается
вероятность формирования сахарного диабета 2 типа [6].
Учёными Raymond P. Najjar and Jamie M. Zeitzer из Сингапура [7] было
проведено клиническое исследование с целью повышения эффективности способов
диагностики циркадных нарушений. Для этого была разработана специальная
методика, согласно которой добровольцы после сна подвергались воздействию
яркого света двух видов: 60 минутным непрерывным световым потоком или
последовательностью ультракоротких вспышек света (по 2 миллисекунды с равными
интервалами на протяжении 60 минут). После этого тщательно изучались такие
важные показатели как продукция мелатонина, изменения качества сна и
бодрствования, а также фиксировались основные параметры мозговой активности
посредством энцефалографии.
В результате проведенного исследования было обнаружено, что воздействие на
глаза последовательности вспышек яркого света специфически изменяет
функционирование супрахиазматического ядра. Это позволяет в несколько раз
эффективнее выявлять у пациентов нарушения циркадных ритмов, по сравнению с
воздействием равного по силе непрерывного света.
Таким образом, доказано, что для исследования циркадных ритмов и диагностики
их нарушений желательно использовать воздействие коротких вспышек света на
зрительный анализатор. Это позволит своевременно выявить возможные отклонения в
механизмах эндогенной регуляции основных физиологических процессов и
предотвратить развитие серьёзной патологии центральной нервной системы, сердца,
сосудов, эндокринных желёз и других органов человека.
[2] PNAS. 113 (1) 206-211 (2016)
[3] PNAS. 113 (13) 3657-3662 (2016)
[4] PNAS. 113 (10) 2732-2737 (2016)
[5] PNAS. 113 (10) E1402-E1411 (2016)
[6] PNAS. 112 (17) E2225-E2234 (2015)
