Настоящая причина, по которой нам нужен сон, - восстановление ДНК

Люди проводят треть своей жизни, свернувшись калачиком в постели, и ученые понятия не имеют, почему. Теории, объясняющие, почему должен спать весь животный мир, варьируются от сохранения энергии до помощи нашему мозгу хранить воспоминания и новую информацию.

Приводятся также причины, что сон удерживает нас от опасных гуляний по ночам. При этом ученые так и не могут точно установить, какая из этих теорий наиболее достоверная.

Оказывается, существует гораздо более важная причина, по которой живым существам вроде нас нужно забываться во сне.

Дело в необходимости активации систем нашего организма, которые восстанавливают поврежденные и сломанные ДНК.

ДНК в наших клетках накапливает повреждения из-за ультрафиолетового излучения, радиации, повышенного физического и биохимического стресса и даже простых ошибок, которые совершает наш организм.

Наш организм обладает системами, которые ликвидируют дефекты ДНК в наших клетках, но эти ремонтные труженики функционируют гораздо эффективнее во время сна, чем во время бодрствования. Предположительно потому, что организм во время сна может выделить на эти цели больше ресурсов.

Это особенно верно для ДНК в наших нейронах - самой фундаментальной части нашего мозга. “Во время бодрствования нейроны заняты большим объёмом работы”, - считает соавтор исследования Лиор Аппельбаум.

Новое исследование показывает, что чем дольше вы бодрствуете, тем больше повреждений наносится вашей нейронной ДНК-со скоростью, превышающей ту, что могут сделать ваши системы восстановления. Если ваши ремонтные системы не смогут функционировать при оптимальных настройках, ущерб может достичь опасного уровня, который может временно или даже навсегда повредить мозг.

Исследователи провели эксперименты на рыбке данио, которая является отличной моделью для генетических манипуляций. Внутренняя организация этих рыб позволила разработать все необходимые молекулярные и визуализирующие инструменты.

Исследование состояло из двух основных частей. Сначала ДНК рыбок повреждали с помощью электронного воздействия и наркотиков. А затем наблюдали за их восстановлением. Оказалось, что увеличение повреждений приводит к увеличению потребности во сне, чтобы организм мог запускать системы восстановления. Минимальное необходимое количество составляло шесть часов. Меньшее время сна не позволяло адекватно восстанавливать повреждённые ДНК.

Во второй части исследования учёные специально редактировали гены, внося изменения в белок PARP1, который сообщает организму, какие части ДНК клетки нуждаются в ремонте.

Исследователи обнаружили, что повышенное количество этого белка у рыб данио способствует длительному сну и, следовательно, лучшему восстановлению. Уменьшение PARP1 влекло к отсутствию сна, и, следовательно, рыбки плохо восстанавливали свою ДНК.

Отдельный набор исследований на мышах подтвердил эту связь

Учёные считают, что подтверждение молекулярных механизмов, как у рыб, так и мышей, означает возможность применения новой теории ко всем животным, включая людей.

Аппельбаум также считает, что накопление недосыпа снижает здоровье клеток и является одной из причин возникновения болезней Паркинсона и Альцгеймера.

Если это правда, то модуляция активности белка PARP1 теоретически может быть способом лечения этих заболеваний.

Многие исследования показывают, что взрослые американцы, которые спят менее рекомендуемых 6 -8 часов более склонны к этим заболеваниям.

Таким образом, если вы хотите иметь здоровые ДНК, не пренебрегайте своим ночным сном. Чем смотреть сериалы, лучше поспите и восстановите ДНК.