Ο ύπνος είναι απαραίτητος για τον οργανισμό, αφού συμβάλλει στην εδραίωση της μνήμης, στην επιδιόρθωση των κυττάρων και στην ενδυνάμωση του ανοσοποιητικού συστήματος. Νέα μελέτη προτείνει ότι η ανάγκη για ύπνο ίσως οφείλεται στη συγκέντρωση ηλεκτρονίων στα μιτοχόνδρια εγκεφαλικών κυττάρων, τα οποία ενεργοποιούν τον ύπνο όταν εντοπίζουν βλάβη.
Σε πειράματα με μύγες, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι ο ύπνος επαναφέρει την ισορροπία των ηλεκτρονίων και συμβάλλει στην επιδιόρθωση των μιτοχονδρίων. Το εύρημα ενδέχεται να διευρύνει την κατανόηση για τις διαταραχές ύπνου και τις χρόνιες παθήσεις που συνδέονται με την κόπωση.
Η συμβολή του ύπνου στην υγεία είναι σαφής: όταν ξεκουραζόμαστε τακτικά, ο οργανισμός μπορεί να εδραιώσει τις μνήμες, να αποκαταστήσει τα κύτταρα και να ενισχύσει το ανοσοποιητικό.
Παρόλα αυτά, οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη αποσαφηνίσει τι γεννά την ανάγκη για ύπνο — την αποκαλούμενη πίεση ύπνου, ή απλώς κόπωση στην καθημερινή γλώσσα — αναφέρει ο Economist.
Ποιες είναι οι θεωρίες για τον ύπνο
Κατά μία εκδοχή, πίσω από την ανάγκη για ύπνο βρίσκεται η συσσώρευση αδενοσίνης, μιας χημικής ουσίας στον εγκέφαλο.
Μια διαφορετική ερμηνεία υποστηρίζει ότι ο εγκέφαλος χρειάζεται τον ύπνο για να σχηματίσει συναπτικές συνδέσεις.
Στις 16 Ιουλίου δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature μελέτη που παρουσιάζει τα ισχυρότερα μέχρι σήμερα στοιχεία πως η ανάγκη για ύπνο προκύπτει από τη συγκέντρωση ηλεκτρονίων στα μιτοχόνδρια ορισμένων εγκεφαλικών κυττάρων.
Εφόσον ισχύει αυτή η εξήγηση, ο ύπνος ενδέχεται αρχικά να αναπτύχθηκε ως μέσο επιδιόρθωσης των μιτοχονδρίων, ενώ τα υπόλοιπα οφέλη του να προέκυψαν αργότερα.
Τα ευρήματα της νέας μελέτης
Σχεδόν σε όλα τα κύτταρα ανθρώπων και ζώων υπάρχουν μιτοχόνδρια, τα οποία παράγουν ενέργεια αντλώντας ηλεκτρόνια από μόρια καυσίμων που προέρχονται από την τροφή.
Μέρος των ηλεκτρονίων, ωστόσο, ξεφεύγει από τα μιτοχόνδρια κατά τη διαδικασία και αντιδρά με το οξυγόνο. Έτσι σχηματίζονται τοξικά υποπροϊόντα, τα οποία, αν συσσωρευτούν, είναι δυνατό να βλάψουν τα μιτοχόνδρια και άλλα τμήματα του κυττάρου.
Η μελέτη προτείνει ότι ο ύπνος ενεργοποιείται όταν εντοπίζεται υπερβολική βλάβη στα μιτοχόνδρια συγκεκριμένων εγκεφαλικών κυττάρων, των νευρώνων που ρυθμίζουν τον ύπνο.
Ο Gero Miesenböck, από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης και ένας από τους βασικούς συγγραφείς της μελέτης, παρομοιάζει αυτούς τους νευρώνες με διακόπτες κυκλώματος: όπως λέει, προκαλούν ύπνο στον εγκέφαλο προτού συγκεντρωθούν υπερβολικά πολλά ηλεκτρόνια.
Παράλληλα, ο ύπνος επαναφέρει την ισορροπία των ηλεκτρονίων και επιτρέπει την αποκατάσταση της ζημιάς στα μιτοχόνδρια.
Πώς έγιναν τα πειράματα
Οι επιστήμονες πραγματοποίησαν σειρά δοκιμών σε μύγες, προκειμένου να καταλήξουν στα συμπεράσματά τους.
Αρχικά, χρησιμοποίησαν μια γενετικά τροποποιημένη πρωτεΐνη που έκανε πράσινους τους νευρώνες οι οποίοι ρυθμίζουν τον ύπνο στον εγκέφαλο των μυγών. Πρόκειται για τους νευρώνες ραχιαίου σώματος σε σχήμα βεντάλιας (dFBN).
Έπειτα, οι ερευνητές διέκοψαν τον φυσιολογικό κύκλο ύπνου των μυγών, βάζοντάς τες σε πλατφόρμα που κινούνταν αδιάκοπα επί 12 ώρες.
Η μικροσκοπική εξέταση των φθοριζόντων dFBNs έδειξε ότι τα μιτοχόνδρια στο εσωτερικό τους είχαν αποσυνδεθεί, ένδειξη βλάβης που συνδέεται με τα ηλεκτρόνια. Μετά από μια περίοδο ύπνου, όμως, τα μιτοχόνδρια είχαν επανασυνδεθεί.
Το αποτέλεσμα αυτό δείχνει ότι η μιτοχονδριακή βλάβη ενδέχεται να δημιουργεί την ανάγκη για ύπνο.
Στη συνέχεια, για να εξετάσουν αν πρόκειται για αιτιώδη σχέση, οι ερευνητές άλλαξαν με διάφορους τρόπους την ισορροπία των ηλεκτρονίων στα μιτοχόνδρια.
Ιδιαίτερα ενδεικτικό ήταν ένα πείραμα στο οποίο οι ερευνητές έδωσαν στα μιτοχόνδρια των dFBNs εναλλακτική πηγή ενέργειας: μια πρωτεΐνη που αξιοποιεί το φως για την παραγωγή ενέργειας.
Όταν φώτισαν με φακό μύγες που δεν είχαν στερηθεί τον ύπνο, τα μιτοχόνδριά τους μπορούσαν να παράγουν ενέργεια, χωρίς να αντλήσουν από το απόθεμα ηλεκτρονίων τους.
Η συγκεκριμένη διαδικασία έκανε πιθανότερη τη διαρροή ηλεκτρονίων. Μέσα στην πρώτη ώρα που εκτέθηκαν στο φως του φακού, οι γενετικά τροποποιημένες μύγες αποκοιμήθηκαν πολύ συχνότερα σε σχέση με τις μύγες της ομάδας ελέγχου.
Γιατί έχει σημασία η νέα έρευνα
Η Ivana Rosenzweig, ειδικός στη νευροεπιστήμη του ύπνου στο King’s College του Λονδίνου, δεν έλαβε μέρος στη μελέτη. Όπως αναφέρει, τα αποτελέσματα συνιστούν σημαντική αλλαγή στον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε το ζήτημα.
Η ανισορροπία ηλεκτρονίων στα μιτοχόνδρια είχε ήδη θεωρηθεί πιθανό να συνδέεται με τη στέρηση ύπνου. Η Rosenzweig εκτιμά, ωστόσο, ότι η μελέτη προσφέρει στοιχεία πως ενδέχεται να αποτελεί την αιτία της πίεσης για ύπνο.
Καθώς η σύνδεση ανάμεσα στον ύπνο και στον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα παράγουν ενέργεια παρατηρείται σε πολλά είδη ζώων, οι συγγραφείς θεωρούν πιθανό η συσσώρευση ηλεκτρονίων να δημιουργεί πίεση για ύπνο και στους ανθρώπους.
Παράλληλα, επισημαίνουν πως άτομα με μιτοχονδριακές διαταραχές συχνά περιγράφουν υπνηλία, η οποία δεν αποδίδεται σε μυϊκή κόπωση.
Ο καθηγητής Miesenböck προσδοκά ότι η βαθύτερη κατανόηση της «πίεσης ύπνου» θα συμβάλει στην αποσαφήνιση διαφόρων διαταραχών ύπνου, καθώς και χρόνιων παθήσεων που εκδηλώνονται με σύμπτωμα την κόπωση.
Συνοπτική παρουσίαση
- Η μνήμη, η αποκατάσταση των κυττάρων και η ενίσχυση της άμυνας του οργανισμού εξαρτώνται σε σημαντικό βαθμό από τον ύπνο.
- Σύμφωνα με νέα μελέτη, η ανάγκη για ύπνο ενδέχεται να οφείλεται στη συσσώρευση ηλεκτρονίων στα μιτοχόνδρια των κυττάρων του εγκεφάλου.
- Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι κατά τον ύπνο αποκαθίσταται η ισορροπία των ηλεκτρονίων και επιδιορθώνονται τα μιτοχόνδρια.
- Δοκιμές σε μύγες έδειξαν πως οι μιτοχονδριακές βλάβες ενδέχεται να πυροδοτούν την ανάγκη για ύπνο.
- Τα αποτελέσματα ενδέχεται να διευρύνουν τη γνώση για τις διαταραχές ύπνου και τις χρόνιες παθήσεις που συνδέονται με την κόπωση.
Το άρθρο στο ygeiax.gr: https://www.ygeiax.gr/health/ypnos-giati-ton-lachtara-o-egkefalos-mas/15481
