Почему мы спим? Новое исследование говорит об ускоренном восстановлении ДНК во сне
Когда мы не высыпаемся, то чувствуем себя истощёнными, вялыми и ленивыми. Мы начинаем пить кофе, пьём его в течении дня, пока опять не приходит время проскользнуть обратно в постель. Но помимо того, почему мы чувствуем себя ужасно, если не удаётся достаточно поспать, исследователи изо всех сил пытались выяснить, почему люди и животные вообще спят.
Новое исследование, проведенное учеными из Университета Бар-Илан в Израиле, может помочь нам это выяснить. Изучая активность мозга у рыбок данио (лат. Danio), они обнаружили, что ДНК восстанавливается быстрее ночью, чем днем.
В часы бодрствования нити ДНК не спешили восстанавливаться, ночью же восстановление активировалось и исправляло все повреждения ДНК, полученные днем. Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, свидетельствуют о том, что наш мозг нуждается во сне, чтобы поддерживать здоровье хромосом и ДНК.
Сон, как загадка для ученых
Необходимость во сне, наблюдается почти у всех животных, у которых есть центральная нервная система. Мы знаем, что без полноценного сна люди подвержены таким вещам, как сердечно-сосудистые заболевания, ожирение, сахарный диабет и нарушенная психическая функция.
Но определить, что заставляет нас спать, на клеточном уровне, не так просто. Предполагается, что сон восстанавливает энергетические уровни, восстанавливает нейротрансмиттеры в мозге и удаляет ненужную информацию. Ни одна из этих теорий, тем не менее, не была окончательно доказана.
Лиор Аппельбаум, профессор Мультидисциплинарного исследовательского центра мозга Университета Бар-Илан, считает, что нейроны в мозге, которые передают информацию и содержат ДНК и хромосомы, могут восстанавливаться, пока мы спим.
ДНК повреждается такими вещами, как радиация, загрязнение воздуха и табачный дым, но, к счастью, оно может восстановить себя. Хромосомы, которые несут ДНК и передают нашу генетическую информацию, способны использовать здоровые нити ДНК, чтобы исправить поврежденные. Но Аппельбаум задавался вопросом, будет ли ДНК восстанавливаться быстрее ночью, когда тело находится в покое, по сравнению с днем, когда оно активно.
«Это как выбоины на дороге», — сказал Аппельбаум, который был ведущим автором газеты, в пресс-релизе. «Дороги изнашиваются, особенно в часы пик в дневное время, и их удобнее и эффективнее ремонтировать в ночное время, когда движение ограничено».
Сон и ДНК
Чтобы проверить эту гипотезу, он и команда исследователей начали изучать нейроны у рыбок данио. У этих маленьких пловцов есть мозг, похожий на наш, и они практически прозрачны, что позволяет исследователям легко исследовать его активность и изменения.
С помощью мощного микроскопа они наблюдали за тем, как восстанавливается их ДНК, пока рыба и бодрствовала, и спала. Они обнаружили, что хромосомы в ДНК были намного более активными ночью и восстанавливали ДНК более эффективно, чем днем. Это говорит о том, что во время сна мозг ускоряет восстановление ДНК, чтобы компенсировать медленное заживление в течение дня. Без этого быстрого ночного восстановления люди и животные могут быть подвержены опасным для жизни болезням.
Последующие исследования, безусловно, необходимы для подтверждения этой теории и для того, чтобы увидеть, могут ли спящие люди восстанавливать ДНК так же эффективно, как рыбки данио. Но сейчас у нас есть хотя бы ключ к разгадке тайны сна.
