چرا موجودات زنده به خواب احتیاج دارند؟

به گزارش پایگاه اینترنتی مأوا، یک مطالعه نو روشن می نماید که چرا تقریباً همه موجودات زنده به خواب احتیاج دارند و نشان داده است که یک پروتئین ترمیم کننده دی ان ای به ما می گوید که خسته هستیم.

چرا موجودات زنده به خواب احتیاج دارند؟

پرندگان می خوابند، زنبور ها می خوابند، تقریبا همه موجودات زنده این کار را انجام می دهند. در واقع هر چیزی که حتی یک سیستم عصبی ابتدایی داشته باشد، این کار را انجام می دهد.

به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، خواب یک مرحله بیولوژیکی حیاتی است، اما اینکه دقیقاً چرا به آن احتیاج داریم همچنان مرموز مانده است. اکنون یک مطالعه تازه، قطعه تازهی از این پازل را کشف نموده است که نشان می دهد پروتئینی که در ترمیم دی ان ای نقش دارد به مغز سیگنال می دهد که زمان خواب فرا رسیده است.

همه با چرخه شبانه روزی بدن آشنا هستند. ما وقتی که خواب شبانه خوبی داشته باشیم، با احساس شادابی از خواب بیدار می شویم، سپس با گذشت روز، خستگی در ما زیاد می گردد تا جایی که دیگر نمی توانیم کاری جز خوابیدن انجام دهیم و هرچه بیشتر بیدار بمانیم، این احتیاج به خواب، قوی تر می گردد. این خستگی از نظر علمی به عنوان فشار خواب هموستاتیک شناخته می گردد.

اما مکانیسم واقعی پشت این فشار چیست؟ در یک مطالعه پیشین، محققان دانشگاه برایلان (Bar-Ilan) دریافتند که این شامل آسیب دی ان ای در نورون ها است. این آسیب می تواند ناشی از فرآیند های طبیعی بیولوژیکی و بعلاوه عوامل محیطی مانند نور ماوراءبنفش یا تابش اشعه های مضر باشد. مکانیسم های ترمیم بدن دائماً برای برطرف این آسیب کار می نمایند، اما وقتی مغز بیدار است، این مکانیسم های ترمیمی نمی توانند کار خود را سریع انجام دهند و تنها شانس آن ها برای انجام این کار در هنگام خواب است.

محققان این فرآیند را به کارگرانی تشبیه می نمایند که شب ها زمانی که ترافیک کمتری وجود دارد، چاله های به وجود آمده در جاده را تعمیر می نمایند.

اکنون محققان برای این مطالعه تازه، این فرآیند را با دقت بیشتری آنالیز کردند تا دریابند آیا آسیب دی ان ای به نورون ها مستقیماً فشار هموستاتیک را راهنمایی می نماید یا خیر.

این تیم تحقیقاتی از گورخرماهی استفاده کرد که مغزی مشابه با مغز ما دارد و در واقع نسخه ای ساده تر از مغز ما است. محققان با استفاده از مواد شیمیایی، تشعشع و نور، آسیب دی ان ای را در نورون های این جانوران ایجاد کردند و وقتی آسیب به نقطه خاصی رسید، ماهی به خواب رفت و فعالیت بیشتر پروتئین های ترمیم نماینده دی ان ای در هنگام خواب در آن ها شناسایی شد و محققان دریافتند که اگر آن ها را زود بیدار نمایند (قبل از اینکه شش ساعت بخوابند) آسیب دی ان ای ترمیم نشده و این حیوانات با احتمال بیشتری در ساعات روشنایی روز چرت می زنند.

اما جالب ترین کشف در این مطالعه، کشف نقش تازهی برای پروتئینی به نام PARP1 بود که در حال حاضر به عنوان یک بازیگر کلیدی در سیستم ترمیم دی ان ای شناخته می گردد که به سرعت به آسیب دی ان ای واکنش نشان می دهد و سایر اجزایی را که آن را تعمیر می نمایند، تنظیم می نماید. به این ترتیب، سطح PARP1 تمایل به افزایش در طول روز و کاهش در طول خواب دارد.

برای آنالیز اینکه آیا پروتئین PARP1 به طور فعال به مغز سیگنال می دهد که بخوابد، محققان این پروتئین را در گورخرماهی بیان کردند و دریافتند که حضور این پروتئین، خواب و ترمیم دی ان ای را بهبود می بخشد. عکس این موضوع نیز صادق بود. زمانی که محققان پروتئین PARP1 را مهار کردند، ماهی ها به خواب نمی رفتند و ترمیم دی ان ای اتفاق نمی افتاد.

محققان در ادامه به آنالیز نقش PARP1 در موش ها پرداختند و مطمئن شدند که مهار فعالیت آن به میزان کافی باعث کاهش مدت و کیفیت خواب آن ها می گردد.

در حالی که اکنون معین شده است که پروتئین PARP1 نقش ترمیم دی ان ای را در انسان ایفا می نماید، مطالعات بیشتری در آینده باید انجام گردد تا آنالیز گردد که آیا این مکانیسم برای انسان نیز کاربرد دارد یا خیر.

این مطالعه در مجله Molecular Cell منتشر شده است.

منبع: فرارو
انتشار: 1 بهمن 1400 بروزرسانی: 1 بهمن 1400 گردآورنده: maeva.ir شناسه مطلب: 1850

به "چرا موجودات زنده به خواب احتیاج دارند؟" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "چرا موجودات زنده به خواب احتیاج دارند؟"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید