Сон оказался необходим для «техобслуживания» ДНК в нейронах

Биологи показали, что во сне ДНК нервных клеток проходят особенно активный «ремонт», восстанавливая накопленные за день повреждения.

Сон жизненно необходим практически всем существам с центральной нервной системой, однако для чего именно — в точности до сих пор не известно. Между тем дефицит сна чреват проблемами не только с психикой и «засорением» мозга токсинами, но также нарушениями в работе сердечно-сосудистой системы, развитием диабета и ожирения. Еще одна гипотеза о природе сна предложена в новой статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Ученые из команды профессора израильского Университета имени Бар-Илана Лиора Аппельбаума (Appelbaum Lior) предполагают, что сон позволяет нейронам провести репарацию («ремонт») ДНК, повреждения которых неминуемо накапливаются в ходе работы и просто жизни. «Это как ямы на дороге, — объясняет Аппельбаум. — Они увеличиваются особенно быстро в часы активного дневного движения, а ремонтировать их удобнее ночью, когда трафик не такой плотный».

Для проверки своей гипотезы биологи поставили эксперименты с аквариумными рыбками данио-рерио. Это обычный модельный организм для исследований нервной системы, поведения и сна. В основе своей они похожи на человеческие, однако устроены рыбки куда проще людей и почти прозрачны, что сильно облегчает исследования. Так, с помощью флуоресцентных белков и микроскопа команде из Бар-Илана удалось наблюдать репарацию ДНК в нейронах данио в течение бодрствования и во сне.

Оказалось, во время сна хромосомы активно расплетаются, раскрывая нити ДНК, которые проходят массированную репарацию. «Невзирая на риск почти полного отсутствия внимания к окружающему миру, животным — начиная от медуз и рыб и заканчивая людьми — приходится спать, чтобы их нейроны провели «техническое обслуживание» ДНК, — резюмирует Лиор Аппельбаум. — Это может объяснять появление и сохранение сна во всем царстве животных».