Чому ми спимо? Вчені знаходять механізм відновлення мозку
Сон є важливою частиною повсякденного життєвого циклу більшості тварин, включаючи людей. Але коли тварина спить, вона залишається беззахисною перед небезпекою. Отже, що робить сон настільки важливим, що ми всі ризикуємо?
Дослідження, як старі, так і нові, визнають, що сон відіграє важливу роль у всіх аспектах нашого здоров'я.
Нещодавні дослідження, про які ми розповідали, виявили, що повноцінний сон може підтримати здоров’я судин.
Вони також виявили, що сон може підсилити імунну систему та захистити від обмінних станів, таких як діабет.
Люди проводять у сні приблизно одну третину свого життя, але чому сон справді так важливий?
Зрештою, час, проведений уві сні, - це коли в природі хижаки мають можливість безперешкодно нанести удар, оскільки сплячий робить ідеальну мішень. Чому ми всі природно так ризикуємо?
Нове дослідження вчених з університету Бар-Ілана в Рамат-Гані, Ізраїль, виявило ключовий фактор, який може лежати в центрі необхідності сну: його відновлювальний ефект на окремі клітини мозку.
Команда, яку очолював проф. Ліор Аппельбаум, повідомляє про свої нові результати у навчальній роботі, яка з'являється в журналі Природні комунікації.
Шанс для клітин мозку «зцілитися»
У цьому дослідженні дослідники звернулися до даніо, яку вчені часто використовують у дослідженнях, оскільки вони напрочуд схожі на людей. Насправді приблизно 70 відсотків генів людини також зустрічаються у цього прісноводного виду.
Використовуючи 3D-проміжок часу, вчені розглядали вплив сну на мікромасштаб і спостерігали, як він впливає на поодинокі нейрони або клітини мозку.
Технологія високої роздільної здатності дозволила професору Епплбауму та команді стежити за рухом ДНК та білків у клітинах мозку.
Вони виявили, що під час сну окремі нейрони могли виконувати роботи з обслуговування ядра, центрального елемента кожної клітини, який охоплює більшу частину генетичного матеріалу цієї клітини.
Коли ядро починає погіршуватися, інформація про ДНК, що міститься в ньому, також пошкоджується, і це може призвести до старіння, хвороб та поганого загального функціонування органу або тканини.
Дослідники пояснюють, що під час сну нейрони мають можливість відновитись від стресу, накопиченого за день, і "виправити" будь-яку шкоду, яку вони могли отримати.
Підвищений рівень динаміки хромосом
Вчені відзначають, що під час неспання рівні динаміки хромосом нижчі, ніж під час сну, а це означає, що клітини мозку не в змозі забезпечити належне підтримання ДНК. Професор Епплбаум порівнює цю ситуацію з "вибоїнами на дорозі".
"На дорогах накопичується знос, особливо в денні години пік, і найзручніше та найефективніше їх виправляти вночі, коли немає заторів", - пояснює він.
Оскільки цей процес настільки важливий для забезпечення здорового мозку, це може пояснити, чому тварини - в тому числі і люди - готові вкладати стільки часу у сон, незважаючи на ризики, яким він може піддавати їх у природі.
"Ми виявили причинно-наслідковий зв'язок між сном, динамікою хромосом, активністю нейронів і пошкодженням ДНК та відновленням, що має пряме фізіологічне значення для всього організму", - пояснює професор Аппельбаум.
«Сон, - додає він, - дає можливість зменшити пошкодження ДНК, накопичені в мозку під час неспання».
«Незважаючи на ризик зниження обізнаності про навколишнє середовище, тварини - від медуз до даніо до людей - повинні спати, щоб їх нейрони могли ефективно підтримувати ДНК, і це, можливо, причина, чому сон еволюціонував і так зберігається в тваринне царство."
Проф. Ліор Епплбаум
