Skąd się bierze sen? To odpowiedź na potrzebę regeneracji DNA w neuronach, twierdzą naukowcy23.11.2021

Zespół badawczy z izraelskiego Uniwersytetu Bar-Ilana przyrównał tym samym regenerację mózgu do naprawiania dziur w jezdni w nocy, kiedy ruch na drogach jest odpowiednio mniejszy. 

Pobudka, osiem godzin pracy lub nauki, czas wolny, a potem stopniowo pojawiająca się potrzeba krótszej drzemki albo pójścia do łóżka – to scenariusz, który jest większości z nas dobrze znany. Specyfika ostatniego etapu tego ciągu, w fachowej terminologii znanego także jako homeostatyczna regulacja snu, była przedmiotem licznych kognitywnych i neurologicznych badań. Dokładny mechanizm procesu pozostał jednak nie do końca znany. Teraz zespół badawczy izraelskiego Uniwersytetu Bar-Ilana przybliżył się do poznania tego zagadnienia, potwierdzając nie tak oczywistą hipotezę. 

W swoich wcześniejszych pracach eksperci odkryli, że regulacja snu wiąże się z poziomem uszkodzeń DNA w neuronach. Powstają one na skutek normalnych procesów biologicznych, a także czynników środowiskowych, np. ekspozycji na promieniowanie UV. Organizm nieustannie działa nad tym, żeby naprawiać je w czasie rzeczywistym, jednak gdy mózg jest w stanie czuwania, regeneracja ta nie jest tak wydajna. To w tym momencie kluczowy okazuje się kilkugodzinny odpoczynek, podczas którego dzieje się coś, co Izraelczycy porównali do naprawiania dziur w jezdni w nocy. Ruch na drogach jest odpowiednio mniejszy, dlatego ekipa robotników może pracować szybciej i sprawniej. 

O nierozerwalnym związku uszkodzeń z homeostatyczną regulacją snu wiele powiedziały też niedawne eksperymenty przeprowadzone na gatunku ryby słodkowodnej znanej jako danio pręgowane. Zwierzę zostało wybrane ze względu na to, że cechuje się podobną budową mózgu do ludzkiego. W badaniu wywoływano u niego mikrozmiany cząsteczek nośnika kodu genetycznego. Okazało się, że kluczowym graczem w systemie jego naprawy było białko o nazwie PARP1. Jego poziom zwiększał się w ciągu dnia i zmniejszał nocą. 

Grupa kierowana przez dr. Liora Appelbauma, profesora na Wydziale Nauk Przyrodniczych izraelskiej uczelni, wierzy, że bliżej poznany przez nią mechanizm wyjaśni związek pomiędzy zaburzeniami snu, starzeniem się i chorobami neurodegeneracyjnymi pokroju stwardnienia rozsianego (SM) albo pląsawicy Huntingtona. Autor eksperymentu uważa, że proces w przyszłości będzie można sztucznie kontrolować chociaż w niewielkim stopniu, co otwiera drogę wielu transhumanistycznym wizjom. 

Ze szczegółowym opracowaniem badań można zapoznać się na łamach periodyku „Molecular Cell".