어쨌든 우리는 왜 자야합니까? "깨어있는 가격"은 높다, DNA 연구는 말한다

새들이 그것을, 꿀벌 그것을 할 심지어 교육 벼룩 그것을 않습니다: 아니, 그들은 사랑에 빠지면, 그들은 자지. 그러나 정확하게 왜 수면으로 진화 한 신경계를 가진 모든 동물은 오랫동안 과학적인 수수께끼로 남아있었습니다. 수분은 확실히 훌륭하다고 느끼지만 정확히 이해가되지 않습니다. 왜 우리가 목숨을 잃은 3 분의 1을 보냈습니까?

화요일에 출판 된 한 연구에서 자연 커뮤니케이션 과학자들은 왜 세포 수준에서 그 이유를 알아 냈다고 말합니다.수면의 핵심 세포 기능은 깨어있는 시간 동안 축적되는 신경 DNA 손상과 싸우는 것이라고 설명했다. 수면은 뉴런이 건강한 삶에 필수적인 효율적인 DNA 유지 관리를 수행 할 수있게합니다. 과학자들은 불안감, 좌절감, 건강에 대한 취약성이 적다는 것을 과학자들은 이미 알고 있지만 이제는 그 이유를 정확히 이해하는 데 더 가깝습니다.

연구 책임자 인 Lior Appelbaum 박사는 "수면, 염색체 동역학, 신경 세포 활동 및 DNA 손상과 전체 생체와의 직접적인 관련성을 가진 복구와의 인과 관계를 발견했다. "수면은 깨어있는 동안 뇌에 축적 된 DNA 손상을 줄일 수있는 기회를 제공합니다."

Applebaum과 그의 팀은 유전 및 발육 연구를 위해 가장 많이 사용되는 모델 생물 중 하나 인 zebrafish를 조사하여 수면이 핵 유지와 어떻게 연관되어 있는지 조사했습니다. 이 투명한 제브라 피쉬는 유전자 조작되어 뉴런의 염색체가 다채로운 화학 태그를 가지고 있습니다. 물고기가 깨어 있고 잠 들어있는 동안, 과학자들은 고해상도 현미경으로 물고기 내부의 DNA와 핵 단백질의 움직임을 관찰했다. 이것은 위의 비디오에서 볼 수있다.

그들은 물고기가 깨어있을 때 염색체가 상대적으로 비활성이고 DNA의 깨진 가닥이 뉴런에 축적되어있는 것을 목격했다. 그러나 물고기가 잠 들어있을 때 염색체가 활성화되어 누적 된 DNA 손상이 복구되기 시작했습니다. 이후의 분석은 핵 유지 관리를 수행하기 위해 단일 뉴런이 동물이 잠에 들어올 필요가 있음을 확인했습니다.

Appelbaum에 의하면 DNA 손상의 축적은 "깨어나는 대가"라고 말합니다. 깨어있는 동안 염색체는 덜 활동적이어서 방사선, 산화 스트레스 및 신경 세포 활동으로 인한 DNA 손상에 취약합니다. 수면은 염색체 활동을 킥 스타트 (kickstarts)하고 개별 뉴런 내에서의 핵 유지를 동기화시켜 뇌가 하루 동안 사용되지 않는 동안 수리되도록합니다.

"그것은 길의 움푹 들어간 곳과 같습니다."애플 바움이 말했습니다. "도로는 특히 주간 러시 아워 동안에 마모를 쌓고, 밤에는 가벼운 교통이있을 때이를 수정하는 것이 가장 편리하고 효율적입니다."

일화적으로, 우리는 좋은 밤의 수면이 회복 될 수 있음을 안다. 이제는 양적으로 회복력이있는 것으로 보이며, 자연스럽게 손상을 복구 할 수 있습니다.

추상:

수면은 신경계가있는 모든 동물에게 필수적입니다. 그럼에도 불구하고 수면의 핵심 세포 기능은 알려져 있지 않으며, 계통 발생을 가로 지르는 수면을 정의하는 보존 된 분자 마커가 없다. 라이브 제브라 피쉬의 단일 세포에서 염색체 마커의 시간 경과 이미징은 수면이 개별 뉴런에서 염색체 역학을 증가 시키지만 다른 두 가지 세포 유형에서는 증가하지 않는다는 것을 나타냈다. 수면, 염색체 동역학, 신경 세포 활동, DNA double-strand breaks (DSBs)의 조작은 염색체 동역학이 낮고 수면 중에 DSBs의 수가 축적된다는 것을 보여 주었다. 차례로, 수면은 DSB의 양을 줄이기 위해 필요한 염색체 역학을 증가시킵니다. 이러한 결과는 염색체 역학을 단일 수면 세포를 정의하는 잠재적 마커로 확립하고, 수면의 회복 기능은 핵 유지를 제안한다.