Cercetătorii de la Universitatea Bar-Ilan din Israel au dezvăluit o funcţie nouă şi neaşteptată a somnului, care ar putea explica modul în care somnul şi tulburările de somn afectează performanţa creierului, îmbătrânirea şi tulburările cerebrale, arată un nou studiu prezentat în publicaţia ”Nature Communications”,
De ce animalele dorm? De ce oamenii ”pierd” a treia oară din viaţa lor dormind? De-a lungul evoluţiei somnul a rămas universal şi esenţial pentru toate organismele cu un sistem nervos, inclusiv nevertebrate, cum ar fi muşte, viermi şi chiar meduze. Dar motivul pentru care animalele dorm, în ciuda ameninţării continue a prădătorilor, rămâne un mister şi este considerat printre cele mai mari întrebări fără răspuns în ştiinţele vieţii.
Folosind tehnicile 3D de scanare în timp real, cercetătorii au reuşit să definească somnul într-o singură rezoluţie a cromozomului şi să arate, pentru prima dată, că neuronii singuri necesită somn pentru a efectua întreţinerea nucleară.
Defectele ADN pot fi cauzate de multe procese, inclusiv radiaţii, stres oxidativ şi chiar activitate neuronală. Sistemele de reparare a ADN-ului din fiecare celulă corectează această deteriorare. Lucrarea curentă arată că în timpul stării de veghe, când dinamica cromozomilor este scăzută, deteriorarea ADN se acumulează în mod constant şi poate atinge nivele nesigure.
Rolul somnului este de a creşte dinamica cromozomilor şi de a normaliza nivelurile de leziuni ale ADN-ului în fiecare neuron. Acest proces de întreţinere a ADN-ului nu este suficient de eficient în timpul perioadei de veghe şi necesită o perioadă de somn, cu o reducere a activităţii cerebrale pentru a se putea remedia deteriorările apărute peste zi.
”Sunt ca nişte gropi pe şosea. Drumurile acumulează uzură, în special în timpul orelor de vârf în timpul zilei, şi este mai convenabil şi mai eficient să le reparăm noaptea, când există trafic uşor”, spun Prof. Lior Appelbaum, de la Facultatea de Ştiinţe ale Vieţii din cadrul Universităţii Bar-Ilan şi Everard Goodman şi Centrul de Cercetare Multidisciplinară Brain Gonda (Goldschmied), care au condus studiul, citaţi de sciencedaily.com.
Appelbaum numeşte acumularea daunei ADN-ului ”preţul de veghe”. El şi echipa să au emis ipoteza că somnul consolidează şi sincronizează întreţinerea nucleară în interiorul neuronilor individuali şi au confirmat această teorie.
Descoperirea a fost realizată datorită caracteristicilor peştelui zebră folosit că model în această cercetare. Cu transparenţa lor absolută şi un creier foarte asemănător cu oamenii, peştii zebră sunt un organism perfect în care să studiezi o singură celulă într-un animal viu în condiţii fiziologice. Folosind un microscop de înaltă rezoluţie, mişcarea ADN-ului şi a proteinelor nucleare ale celulei - în interiorul peştilor - poate fi observată în timp ce peştii sunt treji şi adormiţi. Cercetătorii au fost în mod deosebit surprinşi să afle că cromozomii sunt mai activi pe timp de noapte, când corpul se odihneşte, dar această activitate crescută permite eficienţa reparaţiei la deteriorarea ADN-ului.
Rezultatele arată că dinamica cromozomilor poate fi un marker potenţial pentru definirea somnului în interiolul celulelor şi atestă că funcţia de restaurare a somnului este repararea şi întreţinerea nucleară.
”Am descoperit o legătură cauzală între somn, dinamica cromozomilor, activitatea neuronală şi deteriorarea şi repararea ADN-ului, cu o relevanţă fiziologică directă pentru întregul organism”, spune Prof. Appelbaum.
Somnul oferă o oportunitate de a reduce daunele produse ADN-ului din creier în timpul veghe.
”În ciuda riscului de a reduce gradul de conştientizare a mediului, animalele - de la meduze până la oameni - trebuie să doarmă pentru a permite neuronilor să efectueze o întreţinere eficientă a ADN-ului, şi acesta este probabil motivul pentru care somnul a evoluat şi este atât de conservat în regnul animal”, conchide prof. Appelbaum.
