睡眠是大多數(shù)動物(包括人類)日常生活周期的重要組成部分。但是當一只動物睡覺時,它會在危險面前保持自衛(wèi)。那么,是什么讓睡眠如此重要以至于我們都承擔(dān)了這種風(fēng)險呢?
無論是新舊研究都承認,睡眠在我們健康的各個方面都起著重要作用。我們最近的研究發(fā)現(xiàn),良好的睡眠可以支持血管健康。他們還透露,睡眠可以增強免疫系統(tǒng),防止糖尿病等代謝疾病。人類大約有三分之一的生命睡著了,但沉睡真的如此重要?畢竟,睡著的時間里本質(zhì)上掠食者有機會不受阻礙地打擊,因為睡眠者是一個完美的目標。為什么我們都自然冒這樣的風(fēng)險?
以色列拉馬特甘巴伊蘭大學(xué)科學(xué)家的一項新研究發(fā)現(xiàn)了一個關(guān)鍵因素,可能睡眠對個體腦細胞的恢復(fù)作用是不可或缺的中心。Lior Appelbaum教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在Nature Communications雜志上發(fā)表的一篇研究論文中報告了其新發(fā)現(xiàn)。
睡眠對個體細胞有什么影響?
腦細胞“愈合”的機會
在這項研究中,研究人員轉(zhuǎn)向斑馬魚,科學(xué)家經(jīng)常將其用于研究,因為它們與人類驚人地相似。事實上,大約70%的人類基因也存在于這種淡水物種中。使用3D延時成像,科學(xué)家們觀察了微觀尺度上睡眠的影響,并觀察了它對單個神經(jīng)元或腦細胞的影響。高分辨率技術(shù)使Applebaum教授和團隊能夠跟蹤腦細胞內(nèi)DNA和蛋白質(zhì)的運動。
他們發(fā)現(xiàn),在睡眠期間,個體神經(jīng)元能夠?qū)毎诉M行維持工作,細胞核是每個細胞的中心元素,它包含了大部分細胞的遺傳物質(zhì)。
當細胞核開始惡化時,它所含的DNA信息也會受到損害,這可能導(dǎo)致器官或組織老化,疾病和整體功能不良。研究人員解釋說,在睡眠期間,神經(jīng)元有機會從中恢復(fù) 強調(diào) 他們在白天積累并“修復(fù)”他們可能遭受的任何傷害。
染色體動力學(xué)水平升高
科學(xué)家指出,在清醒過程中,染色體動態(tài)水平低于睡眠時間,這意味著腦細胞無法進行適當?shù)腄NA維持。Applebaum教授將這種情況比作“道路上的坑洼”。“道路積累磨損,特別是在白天高峰時段,當夜間交通繁忙時,最方便,最有效率的修理,”他解釋道。
由于這個過程對于確保大腦保持健康至關(guān)重要,這可以解釋為什么動物 - 包括人類 - 愿意在睡眠中投入這么多時間,盡管它可能會使它們暴露在自然界中。
“我們發(fā)現(xiàn)睡眠,染色體動力學(xué),神經(jīng)元活動,DNA損傷和修復(fù)之間存在因果關(guān)系,與整個生物體有直接的生理相關(guān)性,”Appelbaum教授解釋說。“睡眠,”他補充說,“在清醒過程中,有機會減少大腦中累積的DNA損傷?!?/p>
“盡管存在對環(huán)境意識降低的風(fēng)險,但從水母到斑馬魚到人類的動物都必須睡覺才能讓它們的神經(jīng)元進行有效的DNA維持,這可能就是為什么睡眠已經(jīng)進化并且如此保守的原因?!?/p>
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