Kada nam se spava, jedva držimo oči otvorene i kada nismo usredsređeni – mozak nam šalje poruku da je vreme da se odmorimo.
Nova studija zasnovana na proučavanju voćnih mušica koje su korišćene u eksperimentima utvrdila je poreklo nastanka ove biološke poruke našem telu, kao i jasnije razumevanje naše potrebe za odmorom na ćelijskom nivou, piše RTS.
Istraživači sa Univerziteta Oksford u Velikoj Britaniji identifikovali su mitohondrije u našim ćelijama kao odgovorne za signaliziranje kada telo treba da se odmori. Kako navode istraživači, mitohondrije, sićušni generatori energije, izazivaju neku vrstu metaboličkog preopterećenja u neuronima koji regulišu san. Ovo preopterećenje se može resetovati kroz san, osiguravajući da mozak ostane u zdravom stanju.
– Krenuli smo da shvatamo čemu služi san i zašto uopšte osećamo potrebu za spavanjem. Uprkos decenijama istraživanja, niko nije identifikovao jasan fizički okidač. Naši nalazi pokazuju da odgovor može biti u samom procesu koji pokreće naša tela: aerobnom metabolizmu – rekao je fiziolog Gero Mizenbek.
Tim je proučavao neurone odgovorne za regulaciju sna kod voćnih mušica, koje imaju značajne biološke sličnosti sa ljudima. Poređenjem dobro odmorenih i neispavanih voćnih mušica, istraživači su identifikovali razlike u aktivnosti gena i električnoj signalizaciji.
Utvrđeno je da preopterećene mitohondrije u mozgu lišenom sna oslobađaju elektrone, što povećava stvaranje štetnih otpadnih proizvoda. Neuroni koji regulišu san reaguju na ove molekule tako što prelaze u preopterećeni režim, što san čini glavnim biološkim prioritetom.
– Ne želite da vaše mitohondrije ispuštaju previše elektrona. Kada to urade, one generišu reaktivne molekule koji oštećuju ćelije – istakao je neuronaučnik Rafaele Sarnataro.
Genetski modifikovane mušice sa većom proizvodnjom elektrona u ćelijama koje regulišu san rezultirale su time da su voćne mušice više spavale. Slično tome, mušice sa smanjenim nivoom proizvodnje elektrona spavale su manje.
Naravno, postoje i drugi pritisci na san, od toga koliko kafa dnevno pijete do usklađivanja vašeg cirkadijalnog ritma – unutrašnjeg rasporeda koji vašem telu govori kada je vreme za spavanje. Ali sada imamo stvarni ćelijski mehanizam koji kontroliše san i pokazuje zašto ne možemo bez njega.
Sve što novo saznamo o snu može informisati lečenje poremećaja spavanja, pa čak i neuroloških stanja poput Alchajmerove bolesti. Ove bolesti su usko povezane sa snom i načinom na koji on štiti mozak, a veze sa mitohondrijama bi mogle biti nešto što bi buduće studije trebalo da ispitaju.
Studija takođe povezuje neke od tačaka između metabolizma, sna i životnog veka. Manje životinje imaju tendenciju da više spavaju i kraće žive, a aktivnost mitohondrija mogla bi biti deo razloga zašto.
– Ovo istraživanje odgovara na jednu od velikih misterija u biologiji. Zašto nam je potreban san? Odgovor je izgleda zapisan u samom načinu na koji naše ćelije pretvaraju kiseonik u energiju – rekao je Rafaele Sarnataro.
