Dlaczego śpimy? Naukowcy odkryli mechanizm naprawy mózgu
Sen jest ważną częścią codziennego cyklu życia większości zwierząt - w tym ludzi. Ale kiedy zwierzę śpi, w obliczu niebezpieczeństwa pozostaje bezbronne. Więc co sprawia, że spanie jest tak ważne, że wszyscy podejmujemy to ryzyko?
Badania, zarówno stare, jak i nowe, potwierdzają, że sen odgrywa ważną rolę we wszystkich aspektach naszego zdrowia.
Niedawne badania, które omówiliśmy, wykazały, że dobry sen może wspierać zdrowie naczyń.
Odkryli również, że sen może wzmocnić układ odpornościowy i chronić przed chorobami metabolicznymi, takimi jak cukrzyca.
Ludzie spędzają około jednej trzeciej swojego życia śpiąc, ale dlaczego sen jest tak ważny?
Przecież czas snu to czas, kiedy w naturze drapieżniki mają szansę uderzyć bez przeszkód, ponieważ śpiący jest idealnym celem. Dlaczego wszyscy w naturalny sposób podejmujemy takie ryzyko?
Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Bar-Ilan w Ramat-Gan w Izraelu ujawniło kluczowy czynnik, który może leżeć u podstaw niezbędności snu: jego regenerujący wpływ na poszczególne komórki mózgowe.
Zespół, którym kierował prof. Lior Appelbaum, informuje o swoich nowych odkryciach w artykule badawczym, który ukazuje się w czasopiśmie Nature Communications.
Szansa dla komórek mózgowych na „wyleczenie”
W tym badaniu badacze zwrócili się ku danio pręgowanemu, którego naukowcy często używają w badaniach, ponieważ są zaskakująco podobne do ludzi. W rzeczywistości około 70 procent ludzkich genów występuje również w tym słodkowodnym gatunku.
Korzystając z trójwymiarowego obrazowania poklatkowego, naukowcy przyjrzeli się wpływowi snu w mikroskali i zaobserwowali, jak wpływa on na pojedyncze neurony lub komórki mózgowe.
Technologia wysokiej rozdzielczości umożliwiła prof. Applebaumowi i zespołowi śledzenie ruchu DNA i białek w komórkach mózgowych.
Odkryli, że podczas snu poszczególne neurony były w stanie wykonywać prace konserwacyjne na jądrze, centralnym elemencie każdej komórki, który obejmuje większość materiału genetycznego tej komórki.
Kiedy jądro zaczyna się pogarszać, zawarte w nim informacje DNA również ulegają uszkodzeniu, co może prowadzić do starzenia się, chorób i złego ogólnego funkcjonowania narządu lub tkanki.
Naukowcy wyjaśniają, że podczas snu neurony mają okazję wyleczyć się ze stresu, który nagromadziły się w ciągu dnia i „naprawić” wszelkie doznane szkody.
Podwyższony poziom dynamiki chromosomów
Naukowcy zauważają, że podczas czuwania poziom dynamiki chromosomów jest niższy niż podczas snu, co oznacza, że komórki mózgowe nie są w stanie prawidłowo utrzymywać DNA. Prof. Applebaum porównuje tę sytuację do „dziur na drodze”.
„Drogi ulegają zużyciu, zwłaszcza w godzinach szczytu dziennego, a najdogodniej i najskuteczniej jest je naprawiać w nocy, kiedy jest mały ruch” - wyjaśnia.
Ponieważ proces ten jest tak ważny dla zapewnienia zdrowia mózgu, może to wyjaśniać, dlaczego zwierzęta - w tym ludzie - są skłonni poświęcić tak dużo czasu na sen, pomimo zagrożeń, na jakie mogą je narażać w naturze.
„Odkryliśmy związek przyczynowy między snem, dynamiką chromosomów, aktywnością neuronów oraz uszkodzeniem i naprawą DNA, który ma bezpośrednie znaczenie fizjologiczne dla całego organizmu” - wyjaśnia prof. Appelbaum.
„Sen” - dodaje - „daje możliwość zmniejszenia uszkodzeń DNA nagromadzonych w mózgu podczas czuwania”.
„Pomimo ryzyka obniżenia świadomości w środowisku, zwierzęta - od meduz po danio pręgowane po ludzi - muszą spać, aby umożliwić neuronom wydajną konserwację DNA i prawdopodobnie jest to powód, dla którego sen ewoluował i jest tak zachowany w Królestwo zwierząt."
Prof. Lior Applebaum
