Kada nam se spava, jedva držimo oči otvorene i kada nismo usresređeni – mozak nam šalje poruku da je vrijeme da se odmorimo.

Foto: Ilustracija/Pexels.com 

Nova studija zasnovana na proučavanju voćnih mušica koje su korišćene u eksperimentima utvrdila je poreklo nastanka ove biološke poruke našem tijelu, kao i jasnije razumijevanje naše potrebe za odmorom na ćelijskom nivou.

Istraživači sa Univerziteta Oksford u Velikoj Britaniji identifikovali su mitohondrije u našim ćelijama kao odgovorne za signaliziranje kada tijelo treba da se odmori. Kako navode istraživači, mitohondrije, sićušni generatori energije, izazivaju neku vrstu metaboličkog preopterećenja u neuronima koji regulišu san.Ovo preopterećenje se može resetovati kroz san, osiguravajući da mozak ostane u zdravom stanju.

„Krenuli smo da shvatamo čemu služi san i zašto uopšte osjećamo potrebu za spavanjem. Uprkos decenijama istraživanja, niko nije identifikovao jasan fizički okidač. Naši nalazi pokazuju da odgovor može biti u samom procesu koji pokreće naša tijela: aerobnom metabolizmu“, rekao je fiziolog Gero Mizenbek.

Tim je proučavao neurone odgovorne za regulaciju sna kod voćnih mušica, koje imaju značajne biološke sličnosti sa ljudima. Poređenjem dobro odmorenih i neispavanih voćnih mušica, istraživači su identifikovali razlike u aktivnosti gena i električnoj signalizaciji.

Utvrđeno je da preopterećene mitohondrije u mozgu lišenom sna oslobađaju elektrone, što povećava stvaranje štetnih otpadnih proizvoda. Neuroni koji regulišu san reaguju na ove molekule tako što prelaze u preopterećeni režim, što san čini glavnim biološkim prioritetom.

„Ne želite da vaše mitohondrije ispuštaju previše elektrona. Kada to urade, one generišu reaktivne molekule koji oštećuju ćelije“, istakao je neuronaučnik Rafaele Sarnataro.

Genetski modifikovane mušice sa većom proizvodnjom elektrona u ćelijama koje regulišu san rezultirale su time da su voćne mušice više spavale. Slično tome, mušice sa smanjenim nivoom proizvodnje elektrona spavale su manje.

Naravno, postoje i drugi pritisci na san, od toga koliko kafa dnevno pijete do usklađivanja vašeg cirkadijalnog ritma – unutrašnjeg rasporeda koji vašem tijelu govori kada je vrijeme za spavanje. Ali sada imamo stvarni ćelijski mehanizam koji kontroliše san i pokazuje zašto ne možemo bez njega.

Sve što novo saznamo o snu može informisati liječenje poremećaja spavanja, pa čak i neuroloških stanja poput Alchajmerove bolesti. Ove bolesti su usko povezane sa snom i načinom na koji on štiti mozak, a veze sa mitohondrijama bi mogle biti nešto što bi buduće studije trebalo da ispitaju.

Studija takođe povezuje neke od tačaka između metabolizma, sna i životnog vijeka. Manje životinje imaju tendenciju da više spavaju i kraće žive, a aktivnost mitohondrija mogla bi biti dio razloga zašto.

„Ovo istraživanje odgovara na jednu od velikih misterija u biologiji. Zašto nam je potreban san? Odgovor je izgleda zapisan u samom načinu na koji naše ćelije pretvaraju kiseonik u energiju“, rekao je Rafaele Sarnataro.