Вчені з'ясували, чому хочеться спати

Втома і сильне бажання заснути виникає у людей і тварин після того, як у їхніх нервових клітинах накопичиться чимало пошкоджень ДНК. Такого висновку дійшли вчені з Університету Бар-Ілана (Ізраїль), дослідження яких опублікував науковий журнал Molecular Cell.

Молекулярні біологи відкрили білок PARP1, який сигналізує мозку про те, що він потребує сон для "налагодження" пошкоджень ДНК, що накопичилися. Це пояснює зв'язок між недоліком сну та нейродегенеративними захворюваннями (старечого недоумства, хвороби Паркінсона тощо).

Усі багатоклітинні істоти зі складною нервовою системою чергують періоди активності та сну. Вчених давно цікавить, як з'явилися цикли сну та неспання та те, яку роль вони грають у житті людини та інших складних організмів.

Ізраїльські дослідники виявили, що причиною існування сну, окрім консолідації пам'яті та виправлення різних пошкоджень м'язів, може бути те, що в цей час клітини мозку чинять власну ДНК. Під час неспання клітини майже не чинять пошкодження, які досить швидко накопичуються в геномі.

Дослідження підтвердило, що ушкодження геному робить усіх істот більш сонними. В організмі збільшується концентрація кількох білкових молекул, які, ймовірно, виправляли мутації. Ключову роль у цьому процесі грає білок PARP1, який приєднувався до пошкоджених сегментів подвійної спіралі ДНК.

Цей білок під час сну брав участь у ремонті ДНК і поступово розпадався, а під час неспання накопичувався в ядрі клітини і змушував інші ферменти виробляти сигнальні молекули, які викликають почуття втоми та бажання заснути.

Коли вчені придушили активність PARP1 у клітинах мозку гризунів, вони почали помітно менше спати.