Ученые выяснили, что в сон начинает клонить, когда в организме нарастает гомеостатическое давление, вызванное накоплением повреждений ДНК. Во время сна ДНК восстанавливается.
Результаты исследования опубликованы в журнале Molecular Cell, пишет sputnik.kz со ссылкой на РИА Новости.
Люди и животные проводят во сне примерно треть своей жизни, отмечают исследователи. Сон — это универсальный механизм восстановления. Долгое время механизм, заставляющий мозг отключаться, оставался загадкой.
Исследователи из Университета имени Бар-Илана и Междисциплинарного центра исследования мозга имени Гонды в опытах на рыбках данио открыли молекулярный механизм засыпания и подтвердили свои выводы на мышах.
Во время бодрствования в организме человека нарастает гомеостатическое давление сна, оно проявляется в виде усталости, а во время сна это давление снижается.
Ученые считают, что в часы бодрствования в нейронах мозга накапливаются повреждения ДНК. Эти повреждения могут быть вызваны различными факторами — воздействием УФ-света, активностью нейронов, радиацией, окислительным стрессом или ферментативными ошибками. Во время сна системы восстановления в каждой клетке исправляют разрывы ДНК.
Авторы исследования решили проверить, может ли накопление повреждений ДНК быть катализатором запуска роста гомеостатического давления и появления сонливости. С помощью облучения, фармпрепаратов и методов оптогенетики они вызвали повреждение ДНК у рыбок данио, чтобы посмотреть, как это влияет на их сон.
Эксперимент показал, что в какой-то момент накопление повреждений ДНК достигло максимального порога и увеличило гомеостатическое давление до такой степени, что рыба засыпала. После нескольких часов сна часть повреждений ДНК восстановилась, но значимое восстановление ученые наблюдали только после шести часов сна в ночное время — в соответствии с биоритмами. Когда рыбкам сокращали продолжительность сна меньше шести часов, они засыпали даже днем.
На втором этапе авторы работы выяснили, что одним из первых на повреждения ДНК реагирует белок PARP1. Именно он посылает в мозг сигнал, что надо спать, а затем отмечает участки повреждения ДНК в клетках и задействует все соответствующие системы для устранения этих повреждений.
Ранее врач и видеоблогер Али Абдаал из Великобритании рассказал, как улучшил свой сон, научился просыпаться отдохнувшим и оставаться бодрым весь день.
