למה אנחנו ישנים, בכל זאת? "מחיר העירות" הוא גבוה, אומר המחקר DNA

Rev.ª Rossana Lira - Submissão e Autoridade (Escola de Líderes)

Rev.ª Rossana Lira - Submissão e Autoridade (Escola de Líderes)
Anonim

ציפורים עושות את זה, דבורים עושות את זה, אפילו פרעושים משכילים עושים את זה: לא, הם לא מתאהבים, הם ישנים. עם זאת, בדיוק למה כל בעלי החיים עם מערכת העצבים התפתחו לישון כבר תעלומה מדעית מתמשכת. שינה בהחלט מרגיש נהדר, אבל זה לא בדיוק הגיוני - למה אנחנו צריכים להשקיע שליש מהחיים שלנו התעלף?

במחקר שפורסם ביום שלישי תקשורת טבע, המדענים אומרים שהם הבינו מדוע ברמה התאית.הפונקציה הסלולרית הליבה של השינה, הם מסבירים, היא להילחם בנזק הדנ"א העצבני המצטבר בשעות הערות. שינה מאפשרת לנוירונים לבצע את תחזוקת הדנ"א היעילה שהיא חיונית לחיים בריאים: מדענים כבר יודעים ששינה נמוכה יותר פירושה פגיעות גדולה יותר לחרדה, לתסכול ולבריאות, אבל עכשיו הם קרובים יותר להבנה בדיוק למה זה המצב.

החוקרים מצאו קשר סיבתי בין השינה, הדינמיקה של הכרומוזומים, הפעילות העצבית, הנזק והתיקון ל- DNA, בעלי הרלוונטיות הפיזיולוגית הישירה לאורגניזם כולו. "השינה נותנת הזדמנות להפחית את הנזק שנגרם למוח במהלך הדלקת".

אפלבאום וצוותו בדקו כיצד שינה קשורה לתחזוקת הגרעין באמצעות בחינת אחד האורגניזמים הנפוצים ביותר למחקרים גנטיים והתפתחותיים: דג הזברה. אלה דג הזברה שקוף היו מהונדסים גנטית כך הכרומוזומים הנוירונים שלהם נשאו תגים כימיים צבעוניים. בעוד הדג היו ערים וישנים, המדענים צפו בתנועה של דנ"א וחלבונים גרעיניים בתוך הדג בעזרת מיקרוסקופ ברזולוציה גבוהה, אשר ניתן לראות בסרטון לעיל.

הם היו עדים לכך שכאשר הדגים היו ערים, הכרומוזומים היו לא פעילים יחסית, ושברי דנ"א שבורים נצברו לנוירונים. עם זאת, כאשר הדגים ישנו, הכרומוזומים נעשו פעילים יותר, ונזק הדנ"א שהצטבר החל לתקן. ניתוח מאוחר יותר אישר כי על מנת לבצע תחזוקה גרעינית, נוירונים בודדים צריך בעל חיים ללכת לישון.

הצטברות הנזק לדנ"א, אומר אפלבאום, היא "מחיר הערות". במהלך הערות, הכרומוזומים פעילים פחות, והופכים אותם לפגיעים לדנ"א הנגרם על ידי קרינה, מתח חמצוני ופעילות נוירונים. שינה kickstarts פעילות כרומוזומלית מסנכרן תחזוקה גרעינית בתוך נוירונים בודדים, המאפשר למוח להיות מתוקן בזמן שזה לא בשימוש עד כמה זה במהלך היום.

"זה כמו מהמורות בדרך", אומר אפלבאום. "כבישים צוברים בלאי, במיוחד בשעות העומס בשעות היום, וזה הכי נוח ויעיל לתקן אותם בלילה, כשיש תנועה קלה".

אנקדוטלית, אנו יודעים כי שנת לילה טובה יכולה להיות משקם. עכשיו נראה כי זה משקם לכמות המוח, כמו גם, המאפשר את זה באופן טבעי לתקן את הנזק של היום.

תקציר:

שינה היא חיונית לכל בעלי החיים עם מערכת העצבים. עם זאת, הפונקציה הסלולרית הליבה של השינה אינה ידועה, ואין סמן מולקולרי משומר להגדיר שינה על פני פילוגניה. זמן לשגות הדמיה של סמנים כרומוזומליים בתאים בודדים של דג הזברה לחיות גילה כי השינה מגדילה דינמיקה כרומוזום נוירונים בודדים אבל לא בשני סוגי תאים אחרים. מניפולציה של שינה, דינאמיקה של כרומוזום, פעילות נוירונים ופסקות גדילה דו-גניות (DSB) הראו כי הדינמיקה של כרומוזום נמוכה ומספר ה- DSBs מצטבר במהלך הערות. בתורו, שינה מגדילה דינמיקה כרומוזום, אשר יש צורך להפחית את כמות ה- DSBs. תוצאות אלו קובעות דינמיקה כרומוזומית כסימן פוטנציאלי להגדרת תאי שינה בודדים, ומציעות שתפקוד השיקום של השינה הוא תחזוקה גרעינית.