Dlaczego sen jest potrzebny? Podczas spania neurony sprzątają mózg

09-03-2024

Dlaczego zwierzęta śpią? Dlaczego ludzie „marnują" jedną trzecią swojego życia na sen? W trakcie ewolucji odpoczynek pozostał powszechny i niezbędny dla wszystkich organizmów z układem nerwowym, w tym bezkręgowców, takich jak muchy, owady, a nawet meduzy. Jednak powód, dla którego zwierzęta śpią - pomimo ciągłego zagrożenia ze strony drapieżników - wciąż pozostawał tajemnicą i był uważany za jedno z największych pytań w naukach przyrodniczych.

Dlaczego sen jest potrzebny? Podczas spania neurony sprzątają mózg [fot. Jakub from Pixabay]

Na Uniwersytecie Bar-Ilan w Izraelu odkryto nową i nieoczekiwaną funkcję snu, która może wyjaśnić, w jaki sposób i jego zaburzenia wpływają na wydajność mózgu, i różne zmiany w mózgu.

Wykorzystując techniki obrazowania poklatkowego 3D u żywych ryb danio pręgowanych, badacze po raz pierwszy wykazali, że pojedyncze neurony potrzebują snu, aby utrzymać równowagę w jądrze komórkowym.

Uszkodzenie DNA może być spowodowane wieloma procesami, w tym promieniowaniem, stresem oksydacyjnym, a nawet aktywnością neuronów. Systemy naprawy DNA w każdej komórce korygują te uszkodzenia. Podczas normalnego codziennego funkcjonowania, gdy dynamika chromosomów jest niska, uszkodzenia DNA stale się kumulują i może osiągnąć niebezpieczny poziom.

Rolą snu jest zwiększenie dynamiki chromosomów i normalizacja poziomu uszkodzeń DNA w każdym pojedynczym neuronie.

Najwyraźniej ten proces „konserwacji" DNA nie jest wystarczająco skuteczny w okresie czuwania i aby mógł nastąpić, potrzeba snu, czyli zmniejszonego zasilania mózgu.

- To jak dziury w drodze - mówi profesor Lior Appelbaum z Wydziału Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Bar-Ilan Mina. - Drogi ulegają zużyciu, zwłaszcza w godzinach szczytu w ciągu dnia, dlatego najwygodniej i najskuteczniej jest je naprawiać w nocy, gdy ruch jest niewielki - dodaje.

Odkryć dokonano dzięki badaniom na danio pręgowanym. Z powodu swojej całkowitej przejrzystości i mózgu bardzo podobnemu do ludzkiego, ryba ta jest idealnym organizmem do badania pojedynczych komórek żywego zwierzęcia w warunkach fizjologicznych.

Za pomocą mikroskopu o wysokiej rozdzielczości można zaobserwować ruch i białek jądrowych w komórce wewnątrz ryby zarówno podczas snu, jak i czuwania.

Autorzy byli zaskoczeni, że chromosomy są bardziej aktywne w nocy, kiedy organizm odpoczywa, ale ta zwiększona aktywność umożliwia skuteczniejszą naprawę uszkodzeń DNA.

- Odkryliśmy związek przyczynowy między snem, dynamiką chromosomów, aktywnością neuronów a uszkodzeniami i naprawą DNA, mający bezpośrednie znaczenie fizjologiczne dla całego organizmu - mówi prof. Appelbaum. - Sen daje możliwość zmniejszenia uszkodzeń DNA nagromadzonych w mózgu podczas czuwania - zauważa.

- Pomimo ryzyka związanego z ograniczoną świadomością co do otoczenia, zwierzęta - od meduz, przez danio pręgowanego, aż po ludzi - muszą spać, aby ich neurony mogły skutecznie konserwować DNA i prawdopodobnie z tego właśnie powodu sen ewoluował i został zachowany w królestwie zwierząt - podsumowuje prof. Appelbaum.

Na podstawie:

Senior.pl

Tagi: zmany w mózgu, zaburzenia snu starzenie się, sen

Zastrzeżenia odpowiedzialności

Podziel się:

Wersja do druku Dodaj link na swojej stronie Kanał RSS

Zobacz także

Skomentuj artykuł:

Komentarze mogą dodawać wyłącznie osoby zalogowane.
Jesteś niezalogowany: zaloguj się / zarejestruj się

Publikowane komentarze są prywatnymi opiniami użytkowników serwisu. Senior.pl nie ponosi odpowiedzialności za treść opinii. Komentarze niezgodne z prawem i Regulaminem serwisu będą usuwane.