Вчені з’ясували, навіщо ми спимо і як вмикається сон

Британські дослідники з Оксфордського університету з’ясували, як на клітинному рівні сон впливає на організм людини та те, як ми відчуваємо потребу у сні.

Науковці визначили, що мітохондрії у клітинах сигналізують організму про необхідність у відпочинку. На думку дослідників, ці крихітні генератори енергії викликають певне метаболічне перевантаження у нейронах, що регулюють сон.

Іншими словами, мозок наприкінці дня працює на межі можливостей і сон запобігає перевантаженню і забезпечує підтримку органа у здоровому стані. Без сну мозок починає відчувати проблеми із концентрацією, знижуються і всі інші показники.

Науковці вивчили нейрони, що відповідають за регуляцію сну в плодових мушок, які мають достатньо біологічної схожості із процесами у мозку людини, щоб бути використанними у дослідженні. Порівнюючи комах із дефіцитом сну з тими, що мали повноцінний сон, дослідники виявили відмінності в активності генів та електричної сигналізації. 

Вчені з’ясували, що перевантажені мітохондрії у мозку, позбавленому сну, втрачають електрони, збільшуючи утворення шкідливих продуктів розпаду. Нейрони, що регулюють сон, реагують на ці молекули, переходячи в режим підвищенної активності, що робить сон найважливішим біологічним пріоритетом.

Генетично модифіковані мушки із більшою виробкою електронів у клітинах, що регулюють сон, призвели до появи покоління комах, які спали більше. Мушки з нижчою генерацією електронів спали менше.

Окрім цього існує велика кількість інших факторів, включно із циркадними ритмами, внутрішніми ритуалами, особливостями віку, статі, які впливають на сон. Однак наразі науковці наполягають на отриманні точного клітинного механізму, що регулює сон, і без якого просто не можна обійтись.

Отримані дані можуть допомогти у лікуванні таких розладів, як хвороба Альцгеймера, адже подібні нейродегенеративні захворювання тісно пов’язані зі сном та його захисною функцією мозку. Дослідження також проливає світло на деякі зв’язки між метаболізмом, сном та тривалістю життя. Дрібні тварини зазвичай сплять більше і живуть менше, і активність мітохондрій і відходи, які необхідно виводити, можуть бути однією з причин цього.

Результати дослідження опубліковані у журналі Nature

Джерело: ScienceAlert