چرا موجودات زنده به خواب نیاز دارند؟
گروه هوش مصنوعی: یک مطالعه جدید روشن می کند که چرا تقریباً همه موجودات زنده به خواب نیاز دارند و نشان داده است که یک پروتئین ترمیم کننده دی ان ای به ما می گوید که خسته هستیم.
به گزارش گروه هوش مصنوعی به نقل از ایسنا و به نقل از نیو اطلس، پرندگان می خوابند، زنبورها می خوابند، حدودا همه موجودات زنده این کار را انجام می دهند. در حقیقت هر چیزی که حتی یک سیستم عصبی ابتدایی داشته باشد، این کار را انجام می دهد.
خواب یک مرحله بیولوژیکی حیاتی می باشد، اما این که دقیقاً چرا به آن نیاز داریم همچنان مرموز مانده است. حالا یک مطالعه جدید، قطعه جدیدی از این پازل را کشف کرده است که نشان میدهد پروتئینی که در ترمیم دی ان ای نقش دارد به مغز سیگنال می دهد که زمان خواب فرا رسیده است.
همه با چرخه شبانه روزی بدن آشنا هستند. ما وقتی که خواب شبانه خوبی داشته باشیم، با احساس شادابی از خواب بیدار می شویم، سپس با گذشت روز، خستگی در ما زیاد می شود تا جایی که دیگر نمی توانیم کاری جز خوابیدن انجام دهیم و هرچه بیشتر بیدار بمانیم، این نیاز به خواب، قوی تر می شود. این خستگی از نظر علمی بعنوان "فشار خواب هموستاتیک" شناخته می شود.
اما مکانیسم واقعی پشت این فشار چیست؟ در یک مطالعه پیشین، پژوهشگران دانشگاه "برایلان"(Bar-Ilan) دریافتند که این شامل لطمه دی ان ای در نورون ها است. این لطمه می تواند ناشی از فرآیندهای طبیعی بیولوژیکی و همین طور عوامل محیطی مانند نور ماوراءبنفش یا تابش اشعه های مضر باشد. مکانیسم های ترمیم بدن دائماً برای حل این لطمه کار می کنند، اما وقتی مغز بیدار است، این مکانیسم های ترمیمی نمی توانند کار خودرا سریع انجام دهند و تنها شانس آنها برای انجام این کار در هنگام خواب است.
پژوهشگران این پروسه را به کارگرانی تشبیه می کنند که شب ها زمانی که ترافیک کمتری وجود دارد، چاله های به وجود آمده در جاده را تعمیر می کنند.
حالا پژوهشگران برای این مطالعه جدید، این پروسه را با دقت بیشتری بررسی کردند تا دریابند آیا لطمه دی ان ای به نورون ها مستقیماً فشار هموستاتیک را هدایت می کند یا خیر.
این تیم تحقیقاتی از گورخرماهی بهره برد که مغزی مشابه با مغز ما دارد و در حقیقت نسخه ای ساده تر از مغز ما است. پژوهشگران با بهره گیری از مواد شیمیایی، تشعشع و نور، لطمه دی ان ای را در نورون های این جانوران ایجاد کردند و وقتی لطمه به نقطه خاصی رسید، ماهی به خواب رفت و فعالیت بیشتر پروتئین های ترمیم کننده دی ان ای در هنگام خواب در آنها شناسایی شد و پژوهشگران دریافتند که اگر آنها را زود بیدار کنند(قبل از این که شش ساعت بخوابند) لطمه دی ان ای ترمیم نشده و این حیوانات با احتمال بیشتری در ساعات روشنایی روز چرت می زنند.
اما جالب ترین کشف در این مطالعه، کشف نقش جدیدی برای پروتئینی به نام "PARP1" بود که هم اکنون بعنوان یک بازیگر کلیدی در سیستم ترمیم دی ان ای شناخته می شود که به سرعت به لطمه دی ان ای واکنش نشان میدهد و سایر اجزایی را که آنرا تعمیر می کنند، تنظیم می کند. به این ترتیب، سطح "PARP1" تمایل به افزایش در طول روز و کاهش در طول خواب دارد.
جهت بررسی این که آیا پروتئین "PARP1" بطور فعال به مغز سیگنال می دهد که بخوابد، پژوهشگران این پروتئین را در گورخرماهی بیان نمودند و دریافتند که حضور این پروتئین، خواب و ترمیم دی ان ای را بهبود می بخشد. عکس این مساله نیز صادق بود. زمانی که پژوهشگران پروتئین "PARP1" را مهار کردند، ماهی ها به خواب نمی رفتند و ترمیم دی ان ای اتفاق نمی افتاد.
پژوهشگران در ادامه به بررسی نقش "PARP1" در موش ها پرداختند و مطمئن شدند که مهار فعالیت آن به اندازه کافی موجب کاهش مدت و کیفیت خواب آنها می شود.
در صورتیکه حالا مشخص شده است که پروتئین "PARP1" نقش ترمیم دی ان ای را در انسان ایفا می کند، مطالعات بیشتری در آینده باید صورت گیرد تا بررسی شود که آیا این مکانیسم برای انسان نیز کاربرد دارد یا خیر.
این مطالعه در مجله Molecular Cell انتشار یافته است.
منبع: گروه هوش مصنوعی
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب