Каждый из нас сталкивался с состоянием, когда глаза буквально слипаются, а мысли путаются — особенно после недосыпа. Обычно мы связываем сонливость с усталостью или недостатком кофеина, но новое исследование ученых из Оксфордского университета предлагает куда более глубокое объяснение. Согласно их данным, причиной непреодолимой тяги ко сну может быть перегрузка мозга на клеточном уровне — и ключевую роль в этом играют митохондрии, обеспечивающие клетку энергией.
Сонливость вызывают митохондрии в клетках мозга
Энергетический сбой в мозге
Митохондрии — это своеобразные электростанции наших клеток, которые вырабатывают энергию, необходимую для жизнедеятельности. Но как выяснили ученые, когда откладывается слишком надолго, в митохондриях нейронов, отвечающих за сон, накапливаются поврежденные молекулы. В результате возникает своего рода метаболическая перегрузка в нейронах, регулирующих сон. По сути, наш мозг буквально “задыхается” от переработки.
В этот момент митохондрии посылают сигналы о том, что организму нужно как можно скорее лечь спать
Сон как биологическая необходимость
В эксперименте с плодовыми мушками (часто используемыми в нейробиологии) ученые сравнивали поведение хорошо выспавшихся и хронически недосыпающих особей. В результате было обнаружено, что перегруженные митохондрии в мозге, лишенном сна, теряют электроны, увеличивая образование вредных продуктов распада.
«Уставшие» митохондрии начинают вырабатывать опасные молекулы, которые разрушают клетки
показало, что при избытке вредных побочных продуктов в клетках мозга мушки спали дольше и глубже. Более того, когда ученые генетически усиливали генерацию электронов в митохондриях, мушки начинали спать значительно больше. А при снижении этой активности — спали меньше. Это связано с тем, что нейроны, регулирующие сон, реагируют на побочные молекулы, переходя в режим повышенной активности, что делает сон важнейшим биологическим приоритетом.
Как говорит нейробиолог Раффаэле Сарнатаро, “Нельзя, чтобы митохондрии пропускали слишком много электронов. Когда это происходит, они генерируют реактивные молекулы, которые повреждают клетки”.
Этот эффект оказался настолько выраженным, что исследователи назвали его одним из возможных базовых биологических триггеров сна. Получается, что тяга ко сну — не просто поведение, заложенное природой, а ответная реакция мозга на внутренний энергетический “перегрев”.
Митохондрии влияют не только на сонливость, но и скорость старения
Как связаны митохондрии, старение и болезни
Новые данные помогают объяснить и другие феномены. Например, почему младенцы и мелкие животные спят больше — у них более активный метаболизм и быстрее накапливаются побочные продукты. Или почему люди с нейродегенеративными заболеваниями, вроде болезни Альцгеймера, часто испытывают проблемы со сном — возможно, в их мозге нарушен баланс метаболических сигналов.
Также исследование намекает на то, что сон тесно связан с продолжительностью жизни. Активность митохондрий влияет не только на сон, но и на скорость старения организма, и, возможно, именно накопление повреждающих молекул определяет, сколько времени нам требуется на восстановление. Это значит, что воздействуя на митохондрии, можно улучшить здоровье мозга и даже замедлить старение. Веществом, которое потенциально способно улучшать работу митохондрия является метиленовый синий, о котором мы рассказывали ранее.
Обязательно посетите наши каналы
и
, здесь вас ждут
самые интересные новости из мира науки и последние
открытия!
Если вы часто ощущаете сонливость, несмотря на кофе и светлый день, не игнорируйте это чувство. Возможно, ваш мозг буквально просит вас отключиться, чтобы спасти себя от перегрузки. Мы привыкли считать сон чем-то второстепенным, но в действительности это — сложный и жизненно важный процесс, управляемый на уровне наших клеток.
Комментарии