«Флюгегехаймен» или изучение циркадных ритмов через терморектальное зондирование

    В одной из предыдущих статей разбирались в циркадные циклы и их синхронизм с температурой тела. Сегодня я хочу продолжить эту тему, и для этого снова обратимся к экспериментам на людях.

    Итак, добро пожаловать в 1970 год.

    Именно в это время в Моньтефьере, в Бронксе, Эллиот Вейцман и его ученик Чарльз Чейзлер решили провести серию экспериментов в изоляции от времени.

    В их вооружении были: старый корпус больницы, звукоизолированные помещения без окон, двенадцать добровольцев, найденных через газету, бюджет в несколько тысяч долларов и ректальные зонды для измерения температуры.

    Не то чтобы это был необходимый запас для экспериментов, но если решил начать изучать циркадные ритмы, становится трудно остановится. Единственное, что могло вызвать опасения у добровольцев — это ректальные зонды.

    Нет ничего более беспомощного и жалкого, чем подопытный доброволец с ректальным зондом, который запрещено извлекать. Все знали, что рано или поздно на них начнутся жалобы, но их показания были необходимы для исследований.



    Перед началом эксперимента ученым необходимо было подготовится. Для работы они выбрали помещение на пятом этаже больницы, где звукоизолировали несколько комнат и закрыли их от поступления дневного света. Экспериментальные помещения состояли из трех комнат для подопытных и контрольной комнаты в центре.

    Следующим этапом было нахождение добровольцев. Ученые разместили объявление в газете, и основной упор они делали на студентов, художников и аспирантов. Почему именно эти категории людей — один день эксперимента обходился примерно в 1000 долларов, и поэтому было необходимо найти людей, привыкших доводить начатое дело до конца, а также именно у представителей этих категорий может найтись работа, которой не только не помешает, но и поможет отгораживание от мира на три-шесть месяцев. Также испытуемых ожидал психологический тест, ведь ученые не хотели допустить досрочного завершения эксперимента из-за съехавшей крыши у кого-то из подопытных.

    Из хороших новостей для испытуемых — их ждала не только возможность заняться каким-либо проектом, не отвлекаясь на окружающий мир, но и материальная компенсация в несколько сотен долларов еженедельно, а это немалая сумма учитывая 70-й год. Также им предоставлялось комфортное жилье, качественное питание и никаких ограничений во времяпрепровождении. Ложиться спать и просыпаться они могли когда захотят, никто не запрещал читать книги и газеты или слушать музыку. Также не исключалось общение испытуемых между собой и даже с лаборантами, в отличии от Сиффре.

    Под запретом были часы, радио, телевизор и звонки по телефону. Газеты могли быть только с давно прошедшими публикациями. Цель таких запретов — изолировать испытуемых от внешней трансляции текущего времени. Также для достоверности эксперимента под запретом были алкоголь, кофе и чай, наркотики и снотворное, стимуляторы и иные вещества, способные повлиять на цикл сна и бодрствования.
    К слову, ранее проведенные эксперименты на животных доказали, что кофеин и алкоголь могут изменять циркадные ритмы, хотя и в меньшей степени чем седативные и стимулирующие препараты.

    Так день за днем Чейзлер и Вейцман, проводя эксперимент, измеряли уровень гормонов и изменение температуры тела. Для замера гормонов в руку каждого испытуемого был введен катетер, пробы крови брались каждые 20 минут, а для фиксирования изменения температуры тела — ректальный зонд, который было запрещено извлекать кроме как во время принятия душа и мастурбации.
    Также во время испытания фиксировались мозговые волны во время сна и бодрствования.

    Отдельно стоит упомянуть про требования к лаборантам. Первым требованием было проявление бдительности — чтобы избежать случайное упоминание времени суток, здоровались, всегда используя только: «Привет!». Мужчины-лаборанты всегда должны были быть чисто выбритыми, чтобы щетина не выдала наступление вечера. А распределение по сменам было рандомное.

    Вот воспоминания одного из участников эксперимента:
    «Когда я окончил учебный год в коллежде, я чувствовал смертельную усталость, и участие в этом эксперименте стало для меня шансом заработать неплохие деньги и подтянуть «хвосты» по учебе. За месяц эксперимента мне удалось сделать больше чем за последний семестр.

    Они берут у меня кровь на анализ каждые пятнадцать минут. В мою руку вставлен катетер, а в задницу зонд. Все эти штуковины подсоединены к подвижному шесту. Первые несколько дней меня это слегка напрягало, но потом я привык, и мне начало казаться, что у меня отрос хвост.

    Я никогда не знал, который сейчас час, но, по правде говоря, я даже не задумывался над этим. Однажды, когда кто-то из лаборантов явился ко мне с совершенно усталым и помятым лицом, я сказал ему: «Нелегкая выдалась ночка, не так ли?»

    В первой дюжине испытуемых у шестерых из них произошла внутренняя синхронизация. По каким-то причинам они могли раз за разом очень подолгу спать, с ними происходило то же что и с Сиффром. У некоторых этот странный 40-часовой  режим поддерживался до самого конца эксперимента. У других подопытных длительные циклы сна и бодрствования чередовались с короткими, а потом могли возвращаться к нормальным 26-часовым. Поначалу казалось, что этому не удастся найти логическое объяснение.

    Ученые пытались найти связь между 15-часовым сном и длительным бодрствованием, но построив графики зависимости, разочаровались — было обнаружено немало примеров, когда продолжительные периоды бодрствования перемежались коротким сном и наоборот.

    Зато графики температуры тела и выработки гидрокортизона, а также скорость реакции всегда оставались неизменными и были немногим больше 24 часов.
    Возможно, разгадка циркадных ритмов была здесь.

    Тем временем Чейзлез продолжал попытки найти зависимость между бодрствованием и температурой тела. В этом ему помогло построение растрового графика, который ранее использовался биологами для отслеживания циклов раскрытия листьев растений и ритмов активности у лабораторных мышей, но в исследованиях проводимых на людях — еще никогда.



    После построения графиков по одному из рассинхронизированных испытуемых было замечено, что эпизоды короткого и длинного сна выстраивались вдоль температурной диагонали, которую накладывали выше.



    Отсюда был сделан вывод, что хотя, на первый взгляд, циклы сна и бодрствования не зависят от температурных, но из графика прослеживается наглядная связь — эпизоды продолжительного сна всегда начинаются при высокой температуре тела, а кратковременного — при низкой. После нахождения этой связи, Чейзлер проанализировал старые данные от проведенных ранее исследований, которые проводились во Франции, Германии и Англии, и его выводы подтвердились.

    Это  была разгадка циркадного цикла!

    Для конкретизации выводов был построен еще один график. В нем Чейзлер взял все «холодные» эпизоды сна и сгруппировал их вместе, а после сделал то же самое с периодами сна, начинающимися вблизи температурного максимума. И несмотря на разительные индивидуальные различия циклов у испытуемых, а они могли быть как 20-часовыми, так и 40-часовыми, продолжительность сна сгруппировывалась в узком диапазоне и образовывала некую математическую кривую.



    Каждый раз засыпая вблизи температурного пика, испытуемых ждал продолжительный сон в среднем по 15 часов. А укладываясь спать вблизи температурного минимума — около 8 часов.

    И хотя такие выводы кажутся нелогичными, если следовать линейному закону, но укладываясь спать со значительным запаздыванием по сравнению с температурным циклом, испытуемые спали меньше, хотя бодрствовали больше. Позже такие же зависимости были найдены у людей, работающих по ночам. Так и вы могли замечать, что зачастую засыпая поздно и надеясь поспать подольше, просыпаетесь уже через 5-6 часов.

    Все дело в нашем внутреннем температурном будильнике — он начнет звенеть независимо от того, во сколько мы ложимся спать.

    У людей, вовлеченных в 24-часовой режим сна и бодрствования, температура тела достигает своего минимума за примерно два часа до привычного пробуждения и начинает расти. Отсюда выходит, что температурный минимум у людей, просыпающихся в 6-7 часов утра, приходится на 4-6 часов. А скачок продолжительно сна наступит примерно через десять часов, где-то в послеобеденное время.

    Сиеста!

    На этом я закончу, а всех желающих обсудить или дополнить статью приглашаю в комментарии.
    Всем стабильных циркадных циклов и здорового сна!



    Литература:

    «Ритм Вселенной. Как из хаоса возникает порядок в природе и в повседневной жизни»
    Автор: Стивен Строгац
    Манн, Иванов и Фербер, 2017 г.
    ISBN: 978-5-00100-388-5
    Поделиться публикацией
    Похожие публикации
    Ой, у вас баннер убежал!

    Ну. И что?
    Реклама
    Комментарии 60
    • +3
      Вот почему после обеда таааак спать хочется! Человек запрограммирован на сиесту.
      • 0
        Да, как помнится из детства:
        После сытного обеда
        По закону Архимеда
        Полагается поспать
        Час, два, три, четыре, пять.

        После среднего обеда,
        По тому же Архимеду,
        Хоть на часик, да усни,
        Душу сном ополосни.
        ...
        А.Спирин
      • +1
        Вива Лас Вегас )))
        • +1
          Никогда не понимал людей, которые считают, что для того, чтобы проснуться пораньше, нужно пораньше лечь. Теперь есть научные аргументы для спора с ними.
          • +4

            Что бы выспаться. В данном-то случае люди не по будильнику посыпались. И положительность, обратите внимание, 8 и 15 часов. А не 6, например.

            • +1
              «Вчера лег в 22:00, от счастья не мог уснуть еще 4 часа».
              • +1
                которые считают, что для того, чтобы проснуться пораньше, нужно пораньше лечь.


                Не понял, с чем вы хотите спорить? Когда, например, меня уговорили ложиться в 22.30 — я начал просыпаться в 6.00 полным энергии и успевал сделать двойной объем работы. Хотя до этого всю жизнь был «совой».
                • 0
                  Не понял, с чем вы хотите спорить?

                  Конкретно в моём случае: если в какой-то день мне нужно проснуться на пару часов раньше обычного, то ложиться на пару часов раньше, чтобы выспаться, бесполезно — ничего хорошего из этого не выйдет.


                  То есть не время засыпания определяет время просыпания, а, наоборот, время просыпания определяет время последующего засыпания.

                  • 0
                    It depends. Это работает именно так, если человек регулярно высыпается. Если же имеет место быть недосып, то разово лечь раньше вполне себе улучшит отдых.
                    • 0
                      Не могу воспроизвести.

                      Я едва ли регулярно высыпаюсь, но если я лягу спать раньше этак двух ночи, то, скорее всего, что бы я в уме не делал, я не засну часов до пяти утра вообще, а тот сон, что будет, окажется очень паршивым полусном.
                  • 0
                    Тут всё очень неоднозначно… Долгое время вставал на работу в шесть и довольно сложно было пристроиться так ложиться спать, чтобы было легко вставать в такую рань (а для меня это реально рань). Пробовал даже вести дневник: во сколько лёг, встал и как выспался. Как ни странно, если я засыпал в в районе 22.00-23.00 то высыпался просто отвратительно почти всегда, бывало что и просыпал на работу. Если же ложился в комфортное для организма время (когда начинало клонить ко сну) то, как правило, просыпался за 2-3 минуты до будильника. Это в промежутке между 00.30 и 2.00.
                    При этом принципиально не употребляю за два-три часа перед сном чай и, тем более, кофе.
                    • 0
                      Ну вы это скорее исключение, обычному среднестатистическому человеку нужно не менее 7-8 часов на сон. Я иногда сплю и по 10 часов. Т.е. как хочешь крутись вертись, а если в 5.30 вставать (работал так однажды), то 7 часов сна вынь да положь. Если позже полуночи ложился — приходилось в обед по быстрому съедать то что принес, раскладывать кресло и спать минут 40, иначе просто работать потом не мог, вырубало.
                      • 0
                        Я где-то читал, что у некоторых людей с малыми потребностями во сне, мозг компенсирует это низкой производительностью до обеда и в чем-то могу с этим утверждением согласиться — как правило самые сложные и ответственные части лучше всего получается писать после обеда и до глубокой ночи.

                        Было бы интересно, на самом деле, услышать мнение специалиста по этой теме. Я знаю еще несколько таких людей, кто лучше всего работает вечером и ночью.
                        • +1
                          Еще интересные эффекты от модафинила могут быть, он снимает потребность во сне, без побочек, и увеличивает интеллектуальную производительноть. Т.е. концентрироваться на делах получается раза в три дольше и продуктивнее, чем без него. Я где-то полгода его пил, только правый изомер, Waklert по 0.75 утром — заряд на весь день давал. А если по 150мг — сон падал до 5 часов и этого хватало, по крайней мерее за неделю такого эксперимента никаких негативных эффектов не было. В России, к сожалению, он запрещён.
                          • 0
                            А не в курсе, почему запрещен?
                            • +1
                              по крайней мерее за неделю такого эксперимента никаких негативных эффектов не было

                              Я как-то не спал 80 часов подряд (почти три с половиной дня), негативных эффектов тоже не было.

                              Неделя — малый срок.
                  • –29
                    Почему именно «терморектальное»?
                    Нельзя было по человечески без этой гомосятины. Напульсники или на внутренней стороне бедра размещать.
                    70й год, тот терморектальный градусник был размером с ручку, по ходу, да ещё и проводным.
                    Ходишь такой по своей келии, а в жопу будто паяльник воткнули. Конечно больше будешь спать, чтоб эта фигня побыстрее кончилась.

                    У других учёных выходил суточный ритм в 35-37 часов со сном по 10-12 часов. А тут всё стандартно 24 часа и привязка длительности сна к температуре жопы. Правда звучит как издёвка.
                    Они бы ещё влажность левой пятки измеряли.
                    Выводы вообще ниочёмные — это что типа: «ложитесь спать когда прохладней — будете спать меньше»????
                    С одной стороны на морозе особо не поспишь, но все впадающие на зимнюю спячку животные опровергают эти выводы.
                    Я вот тоже просыпаюсь с трудом в холоде, могу «забить на всё» и проспать до потепления.

                    В общем статья как и эксперимент — сплошное разочарование и распил бабла
                    • +10
                      Ректальное — потому что так точнее, и гомосятина тут не причем. Градусник там был сравним со струной, к сожалению, я не знаю, о какой именно струне речь, но надеюсь, что не от оргАна или фортепиано.
                      Сомневаюсь, что здоровью испытуемых что-то угрожало, ну только если психологическому.
                      В больницах и сейчас иногда используют ректальное измерение температуры, когда каждая доля градуса может иметь значение.
                      Выводы привязаны не к окружающей температуре, а к температуре тела.
                      • +4
                        Все правильно, за исключением оргАна — это не струнный инструмент.
                        • 0
                          Точно, но спросонья мне все показалось логичным.
                          • +3
                            Да не, все логично, там же трубы, их тоже можно сувать.
                        • 0
                          Экий вы любитель побаловать себя Ректальными инструментами. Даже эксперементаторы понимали, что это п**дец дискомфортно. Описали это весьма скромно но понятно: «Нет ничего более беспомощного и жалкого, чем подопытный доброволец с ректальным зондом, который запрещено извлекать. Все знали, что рано или поздно на них начнутся жалобы, но их показания были необходимы для исследований.»

                          А вы говорите «струна»…

                          70й год, герметичный — значит в нержавеющем корпусе
                          Диаметром в карандаш — минимум
                          Точный — значить «заглубление» см на 5-7
                          Ректальный — значит есть «стопорное» кольцо, скорее эдакая Шайба как на соске. Иначе «уйдёт», «провалится» и прочие алегории.
                          Плюс кабель стойкий к изгибам, агресивным средам, и герметичный — хорошо если безстальной оплётки.

                          Не надо сравнивать засовывание термопары мультиметра и Серьёзный медицинский Прибор (инструмент)
                        • +19
                          О боже, как много вы сейчас про себя рассказали!
                          • +11
                            Подождите. У вас есть анус? А можно, пожалуйста, без гомосятины? Как избавитесь, так приходите.
                            • –2
                              Зашить предлагаете?)
                              • +2
                                Поститесь и молитесь, чтобы прошло. Если боженька смилостивится, то сам зарастёт.
                                • 0
                                  На свежую голову шутка не столь искромётна оказалась. Фиаско.жпг
                              • 0
                                Нету
                            • 0
                              А можно ли как-нибудь измерять свои температурные циклы без этого самого зонда? Типа, градустик с Bluetooth под мышкой, или подобное?
                              • 0
                                Итак, добро пожаловать в 1970 год.

                                Какие блютуз и вайфай, в те года мобильная электроника весила килограммы.

                                • 0
                                  Эта фраза же для красоты. На самом деле мы не в 1970 году.
                                • +3
                                  Измеряют в таких случаях базальную температуру тела, её полагается измерять в местах, где кровеносные сосуды ближе всего подходят к достигаемой поверхности тела, плюс должна быть максимальная изоляция измерительного инструмента от окружающей среды, т.е. нужна полость в теле. У мужчин таких точек всего две — под языком и в заднем проходе, у женщин добавляется точка в вагине. Под языком держать градусник постоянно неудобно, плюс флуктуации температуры от пищи сводят полезность измерений в бодрствовании на нет. Остается всего один вариант.
                                  • +7

                                    Температура наружного кожного покрова зависит не только от состояния организма, но и от внешних факторов (температура окружающей среды, влажность, количество влаги на коже. Потому точность никакая, только для быстрой оценки.
                                    В ушах (в глубине) чуть лучше, орально еще лучше.
                                    Из известных самый точный — ректальный (если не считать имплантацию, но имплантация в данном случае — не под кожу датчик ввести, а более сложная операция на брюшной полости.


                                    В статье позабавили две вещи: заголовок, вызывающий ассоциации с известным методом криптоанализа благодаря выбранному слову, и отсутствие в перечне оснований для извлечения датчика посещения уборной с целью дефекации.
                                    Впрочем, в целом интересно и познавательно.

                                    • +5
                                      Спасибо!
                                      А ведь да, самое интересное, что в источнике отмечена необходимость извлечения зонда при мастурбации и принятии душа, а вот про дефекацию ничего. Возможно, дело в конструкции зонда (струна), и процессу дефекации она не мешает. Проверять это мы, конечно, не будем.
                                      • +1
                                        Да тут просто перевод кривой, в оригинале (где, кстати, ссылка на него?) наверняка слово bathroom ипользовалось, которое у нас традиционно переводится как «ванная комната», но американцы под этим словом всегда подразумевают туалет. Так что скорее всего в душе зонд вытаскивать тоже было нельзя :)
                                        • 0
                                          Ссылка, а точнее наименование источника, в конце статьи)
                                          В душе точно нельзя — это было отмечено отдельно, т.к. из-за принятия душа будет временное повышение температуры.
                                          Скорее всего в оригинале имелась ввиду «ванная комната» в целом, как гигиенические процедуры — и туалет, и душ.
                                    • +3
                                      Хорошая идея для умных часов!
                                      • +2
                                        Учитывая что самая полезная функция умных часов — вибрация…
                                        • +1
                                          У некоторых моделей есть пульсометр — тут уже есть полезные юз-кейсы. Родным там сообщить, в скорую… Про наличие реализации — не знаю.
                                          • 0
                                            Не уверен что в анусе будет так же хорошо как на запястье замеряться пульс. Температура и шаги — вполне. Ждем комментария от специалиста, пошерстившего источники или нашедшего минутку свободного времени и каплю смазки.
                                    • 0
                                      … который было запрещено извлекать кроме как во время принятия душа и мастурбации

                                      Душ понятно, а мастурбация тут причем?
                                      • +2

                                        Возможно изменение температуры из-за прилива крови и прочего в соседний орган???


                                        А с другой стороны утренний стояк мог показывать большую температуру тела


                                        А вот про посещение белого друга по большому ничего не сказано.

                                        • +2
                                          Совершенно очевидно, что это дело вкуса.
                                          • +4
                                            Тут может быть связанно как с общим приливом крови в тазобедренную область, так и с отливом крови от ближайших областей в целевой орган, и поднятие и падение температуры в измеряемой области соответственно.
                                          • 0
                                            В спортивных институтах составляют график температуры за сутки и он получается М-образный. Объясняют это тем, что в периоды низкой температуры организм восстанавливается и если постоянно тренироваться в это время (в периоды низкой температуры, когда организм восстанавливается) схватишь перетрен, поэтому нужно тренироваться в температурные пики, но никак не во время пониженной температуры. Если у человека постоянный режим дня, то, естественно, этоти графики день за днем в течении недели просто накладывается друг на друга.
                                            • +1
                                              Теплая ванна прямо перед сном должна способствовать более длинному сну? Или внутренняя температура не повысится?
                                              • 0
                                                Крепкому сну может помочь, за счет расслабления, а вот на длительность вряд ли повлияет. Внутренняя температура тела, конечно, повысится, но сомнительно, что горячая ванна изменит суточный температурный режим.
                                                • 0
                                                  А есть ли вообще способы подвинуть температурный режим?
                                                • 0
                                                  Повышение или понижение температуры тела это не причина, а следствие. Причина — обмен веществ. Внешний нагрев на обменные процессы никак не повлияет, просто тело отрегулирует температуру вспотев.
                                                • 0
                                                  ректальный зонд, который было запрещено извлекать кроме как во время принятия душа и мастурбации.


                                                  И здесь ученые спутали причину и следствие )
                                                  • 0
                                                    Сейчас при доступных хороших беспроводных датчиках, можно повесить 2-3 на руки/ноги и ходить так пару дней, за счет сбора данных с разных точек погрешность можно будет сильно уменьшить и с такой же точностью как в этом эксперименте составить в бытовых условиях личный график.
                                                    • 0
                                                      Не совсем понял, а от чего тогда зависят температурные ритмы? Они с внешней средой как-то синхронизируются?
                                                      • 0
                                                        Они зависят только от внутренних циклов. Внешняя среда, режим сна или что-то иное — не влияют на температурный ритм организма.
                                                        • +1
                                                          Хочу заметить что они не могли отключить влияние одного из факторов который явно в биологии имеет важный определяющий фактор в циклах.
                                                          А именно — приливы Луны и Солнца.
                                                          Я бы сказал что чистота этого эксперимента под сомнением и время обоих приливов при сборе данных должно было бы учитываться.
                                                      • +1

                                                        Было бы интересно замерить свой температурный график и попробовать изменить точку засыпания.
                                                        Какой самый простой метод для этого сейчас, в домашних условиях?
                                                        Существуют ректальные беспроводные термометры?
                                                        Поверхностное гугление их не выявило.


                                                        Вроде у меня 2 точки засыпания в ~22-00 и в ~4:00
                                                        В 22 для меня рано как правило было по разным причинам рабочего характера.
                                                        С 4 до 6 ти утра обычно ложусь спать и сплю 8-10 часов.

                                                        • 0
                                                          Было бы интересно узнать о вашей практике.
                                                          Сомневаюсь, что найдутся беспроводные и главное точные термометры.
                                                          Ректально можно измерять и не 24 часа в сутки, вполне достаточно будет замеров каждые 20-30 минут, но что-то мне подсказывает, что хватит измерений от оральных подъязычных замеров температуры.
                                                          Главное — точность термометра и малый шаг показаний (0,01°С — 0,1°С).
                                                          • 0

                                                            Обычным термометром, который не сливает данные на комп, проблематично что то намерить, не просыпаться же каждые 30 минут…
                                                            Вообщем каким железом доступным простым смертным можно у себя качественно померить температуру — вопрос открытый.


                                                            Неужели все прочитали статью, и никому не стало интересно узнать свой температурный график?

                                                        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                        Самое читаемое