หลับสนิท! นักวิจัยระบุถึงบทบาทที่เป็นประโยชน์ของการนอนหลับ

ในการศึกษาใหม่ซึ่งตีพิมพ์ในวารสารNature Communicationsในวันนี้ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Bar-Ilan ในอิสราเอลได้เปิดเผยฟังก์ชั่นการนอนหลับที่แปลกใหม่และคาดไม่ถึง ซึ่งพวกเขาเชื่อว่าสามารถอธิบายได้ว่าการนอนหลับและการรบกวนการนอนหลับส่งผลต่อประสิทธิภาพของสมอง อายุ และความผิดปกติของสมองต่างๆ อย่างไร เมื่อใช้เทคนิคการถ่ายภาพไทม์แลปส์แบบ 3 มิติในปลาเซเบราฟิชที่มีชีวิต นักวิจัยสามารถกำหนดการนอนหลับด้วยความละเอียดของโครโมโซมเดี่ยว และเป็นครั้งแรกที่แสดงว่าเซลล์ประสาทเดี่ยวต้องการการนอนหลับเพื่อดำเนินการบำรุงรักษานิวเคลียร์ ความเสียหายของ DNA อาจเกิดได้จากหลายกระบวนการ รวมทั้งการแผ่รังสี ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน และแม้กระทั่งการทำงานของเซลล์ประสาท ระบบการซ่อมแซม DNA ภายในเซลล์แต่ละเซลล์จะแก้ไขความเสียหายนี้ งานปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าระหว่างการตื่นตัว เมื่อโครโมโซมไดนามิกต่ำ ความเสียหายของ DNA จะสะสมอย่างต่อเนื่องและอาจถึงระดับที่ไม่ปลอดภัย บทบาทของ การนอนหลับ คือการเพิ่มการเปลี่ยนแปลงของโครโมโซม และทำให้ระดับความเสียหายของ DNA ในเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์เป็นปกติ เห็นได้ชัดว่ากระบวนการบำรุงรักษา DNA นี้ไม่มีประสิทธิภาพเพียงพอในช่วงตื่นตัวทางออนไลน์และต้องการช่วงหลับแบบออฟไลน์โดยมีการป้อนข้อมูลเข้าสู่สมองลดลงเพื่อให้เกิดขึ้น Prof. Lior Appelbaum จาก Mina และ Everard Goodman คณะวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิตแห่งมหาวิทยาลัย Bar-Ilan และศูนย์วิจัยสหสาขาวิชาชีพ Gonda (Goldschmied) ซึ่งเป็นผู้นำการศึกษากล่าวว่า "มันเหมือนหลุมบ่อบนถนน" "ถนนมีการสึกหรอสะสม โดยเฉพาะในช่วงเวลาเร่งด่วนในเวลากลางวัน การซ่อมแซมจะสะดวกและมีประสิทธิภาพมากที่สุดในตอนกลางคืน เมื่อมีการจราจรคล่องตัว" Appelbaum เรียกการสะสมของความเสียหายของ DNA ว่า "ราคาของความตื่นตัว" เขาและนักศึกษาปริญญาเอก David Zada ​​ผู้เขียนคนแรกของการศึกษา ตลอดจนผู้ร่วมเขียน Dr. Tali Lerer-Goldshtein, Dr. Irina Bronshtein และ Prof. Yuval Garini ตั้งสมมติฐานว่าการนอนหลับจะรวมและประสานการบำรุงรักษานิวเคลียร์ภายในเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ และออกเดินทางเพื่อยืนยันทฤษฎีนี้ การค้นพบของพวกเขาประสบความสำเร็จด้วยคุณสมบัติของแบบจำลองเซเบฟิช ด้วยความโปร่งใสอย่างแท้จริงและสมองที่คล้ายกับมนุษย์มาก ปลาเซเบราฟิชจึงเป็นสิ่งมีชีวิตที่สมบูรณ์แบบสำหรับศึกษาเซลล์เดียวภายในสัตว์ที่มีชีวิตภายใต้สภาวะทางสรีรวิทยา เมื่อใช้กล้องจุลทรรศน์ความละเอียดสูง การเคลื่อนไหวของ DNA และโปรตีนนิวเคลียร์ภายในเซลล์ - ภายในปลา - สามารถสังเกตได้ในขณะที่ปลาตื่นและหลับ นักวิจัยรู้สึกประหลาดใจเป็นพิเศษที่พบว่าโครโมโซมจะทำงานมากขึ้นในเวลากลางคืนเมื่อร่างกายได้พักผ่อน แต่กิจกรรมที่เพิ่มขึ้นนี้ช่วยให้สามารถซ่อมแซมความเสียหายของ DNA ได้ ผลที่ได้กำหนดไดนามิกของโครโมโซมเป็นตัวบ่งชี้ที่เป็นไปได้สำหรับการกำหนดเซลล์นอนหลับเดี่ยว และเสนอว่าฟังก์ชันการฟื้นฟูของการนอนหลับคือการบำรุงรักษานิวเคลียร์ "เราพบความเชื่อมโยงเชิงสาเหตุระหว่างการนอนหลับ การเปลี่ยนแปลงของโครโมโซม กิจกรรมของเซลล์ประสาท และความเสียหายของ DNA และการซ่อมแซมที่เกี่ยวข้องโดยตรงทางสรีรวิทยากับสิ่งมีชีวิตทั้งหมด" ศาสตราจารย์ Appelbaum กล่าว "การนอนหลับทำให้โอกาสในการลดความเสียหายของ DNA ที่สะสมอยู่ในสมองระหว่างการตื่นตัว" "แม้จะมีความเสี่ยงต่อการรับรู้ต่อสิ่งแวดล้อมที่ลดลง สัตว์ต่างๆ ตั้งแต่แมงกะพรุน เซเบฟิช ไปจนถึงมนุษย์ ต้องนอนเพื่อให้เซลล์ประสาทของพวกมันทำหน้าที่บำรุงรักษาดีเอ็นเออย่างมีประสิทธิภาพ และนี่อาจเป็นสาเหตุว่าทำไมการนอนหลับจึงมีวิวัฒนาการและได้รับการอนุรักษ์ไว้ ในอาณาจักรสัตว์” ศ. แอพเพลบอมสรุป