我们为什么要睡觉?科学家发现大脑修复机制


时间:2019-03-08 12:04:06  次浏览 )

  睡眠是大多数动物(包括人类)日常生活周期的重要组成部分。但是当一只动物睡觉时,它会在危险面前保持自卫。那么,是什么让睡眠如此重要以至于我们都承担了这种风险呢?

无论是新旧研究都承认,睡眠在我们健康的各个方面都起着重要作用。

我们最近的研究发现,良好的睡眠可以支持血管健康。

他们还透露,睡眠可以增强免疫系统,防止糖尿病等代谢疾病。

人类大约有三分之一的生命睡着了,但为什么沉睡真的如此重要?

 

毕竟,睡着的时间本质上是掠食者有机会不受阻碍地打击,因为睡眠者是一个完美的目标。为什么我们都自然冒这样的风险?

以色列拉马特甘巴伊兰大学科学家的一项新研究发现了一个关键因素,可能是睡眠不可或缺的中心:它对个体脑细胞的恢复作用。

Lior Appelbaum教授领导的研究小组Nature Communications杂志上发表的一篇研究论文中报告了其新发现。
 

脑细胞“愈合”的机会

在这项研究中,研究人员转向斑马鱼,科学家经常将其用于研究,因为它们与人类惊人地相似。事实上,大约70%的人类基因也存在于这种淡水物种中。

使用3D延时成像,科学家们观察了微观尺度上睡眠的影响,并观察了它对单个神经元或脑细胞的影响。
 

高分辨率技术使Applebaum教授和团队能够跟踪脑细胞内DNA和蛋白质的运动。

他们发现,在睡眠期间,个体神经元能够对细胞核进行维持工作,细胞核是每个细胞的中心元素,它包含了大部分细胞的遗传物质。

当细胞核开始恶化时,它所含的DNA信息也会受到损害,这可能导致器官或组织老化,疾病和整体功能不良。

研究人员解释说,在睡眠期间,神经元有机会从中恢复 强调 他们在白天积累并“修复”他们可能遭受的任何伤害。
 

染色体动力学水平升高

 

科学家指出,在清醒过程中,染色体动态水平低于睡眠时间,这意味着脑细胞无法进行适当的DNA维持。Applebaum教授将这种情况比作“道路上的坑洼”。

“道路积累磨损,特别是在白天高峰时段,当夜间交通繁忙时,最方便,最有效率的修理,”他解释道。

由于这个过程对于确保大脑保持健康至关重要,这可以解释为什么动物 - 包括人类 - 愿意在睡眠中投入这么多时间,尽管它可能会使它们暴露在自然界中。

“我们发现睡眠,染色体动力学,神经元活动,DNA损伤和修复之间存在因果关系,与整个生物体有直接的生理相关性,”Appelbaum教授解释说。

“睡眠,”他补充说,“在清醒过程中,有机会减少大脑中累积的DNA损伤。”

尽管存在对环境意识降低的风险,但从水母到斑马鱼到人类的动物都必须睡觉才能让它们的神经元进行有效的DNA维持,这可能就是为什么睡眠已经进化并且如此保守的原因。动物王国。”

Lior Applebaum教授

 
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