Когда мы бодрствуем, в организме увеличивается гомеостатическое давление сна (усталость). Это давление увеличивается, чем дольше мы бодрствуем, и уменьшается во время сна, достигая низкого уровня после полноценного сна.
Что заставляет это гомеостатическое давление увеличиваться до такой степени, что мы чувствуем, что мы должны заснуть? В новой работе ученые из израильского университета Бар-Илана стремились понять, как запускается механизм, сигнализирующий мозгу, пора спать. А также могут ли повреждения ДНК быть драйвером этого процесса.
Ученые объяснили, что во время бодрствования повреждения ДНК накапливаются в нейронах. Его могут вызвать разные элементы, в частности:
• ультрафиолетовый свет;
• активность нейронов;
• радиация;
• окислительный стресс.
Во время сна и бодрствования системы восстановления в каждой клетке корректируют разрывы ДНК. Однако повреждение ДНК в нейронах продолжает накапливаться во время бодрствования, и их чрезмерное повреждение в мозге может достигнуть опасных уровней.
То есть, желание лечь спать возникает в тот момент, когда в организме накопилось предельное количество повреждений ДНК, которые пора восстанавливать. Главную роль в этом процессе играет один белок – PARP1. Он действует как антенна для мозга, сигнализируя, что пора отдохнуть.
Этот механизм наглядно объясняет связь между нарушением сна, старением и болезнями. Репарация ДНК во время сна необходима, чтобы не заболеть, поэтому человек проводит треть своей жизни во сне.