první známky nedostatečného spánku jsou všeobecně známé. Je tu únava a únava, potíže se soustředěním, možná podrážděnost nebo dokonce unavené chichotání. Mnohem méně lidí zažilo účinky dlouhodobé deprivace spánku, včetně dezorientace, paranoie a halucinací.
celková prodloužená deprivace spánku však může být fatální., I když to bylo hlášeno u lidí pouze anekdoticky, široce citovaná studie u potkanů provedená vědci z Chicaga v roce 1989 ukázala, že úplný nedostatek spánku nevyhnutelně vede k smrti. Přesto i přes desetiletí studia zůstala hlavní otázka nevyřešena: proč zvířata umírají, když nespí?
neurovědci Harvard Medical School (HMS) nyní identifikovali neočekávanou příčinnou souvislost mezi deprivací spánku a předčasnou smrtí.,
Ve studii o spánku-zbaven octomilky, publikoval v Cele na 4. června, vědci zjistili, že smrt je vždy předchází hromadění molekul, známých jako reaktivní oxidační druhů (ROS) ve střevě.
Když octomilky byly uvedeny antioxidační sloučeniny, které neutralizují a jasné ROS ze střeva, spánek-zbaveni mouchy zůstaly aktivní a měl normální délky života. Další experimenty u myší potvrdily, že ROS se hromadí ve střevě, když je spánek nedostatečný.
zjištění naznačují možnost, že zvířata mohou za určitých okolností skutečně přežít bez spánku., Výsledky otevřít nové cesty studia pochopit plné důsledky nedostatečného spánku a může jednoho dne uvědomí design přístupy k vyrovnání jeho škodlivé účinky na člověka, autoři řekl.
“ zaujali jsme nezaujatý přístup a hledali jsme po celém těle ukazatele poškození spánkovou deprivací. Byli jsme překvapeni, najít to byla střeva, která hraje klíčovou roli v způsobuje smrt,“ řekl vedoucí autor studie Dragana Rogulja, asistent profesor neurobiologie v Blavatnik Institutu na HMS.,
“ ještě překvapivější bylo, že bylo možné zabránit předčasné smrti. Každé ráno jsme se všichni shromáždili, abychom se podívali na mouchy, s nedůvěrou, abych byl upřímný. Viděli jsme, že pokaždé, když jsme mohli neutralizovat ROS ve střevě, mohli jsme zachránit mouchy, “ řekl Rogulja.
vědci již dlouho studovali spánek, jev, který se zdá být zásadní pro život, přesto ten, který v mnoha ohledech zůstává tajemný. Téměř každé známé zvíře spí nebo vykazuje nějakou formu spánkového chování. Bez toho by to mělo vážné následky., U lidí je chronický nedostatečný spánek spojen se srdečními chorobami, diabetem 2.typu, rakovinou, obezitou, depresí a mnoha dalšími stavy.
předchozí výzkum ukázal, že prodloužené úplné omezení spánku může vést k předčasné smrti u zvířecích modelů. Snaha odpovědět, jak spánková deprivace vrcholí smrtí, se primárně zaměřila na mozek, odkud pochází spánek, ale žádný z nich nepřinesl přesvědčivé výsledky.,
Gut akumulace
v Čele studie co-první autoři Alexandra Vaccaro a Josef Kaplan Dor, a to jak pro výzkumné pracovníky v neurobiologie na HMS, tým provedl řadu experimentů v ovocné mušky, které sdílejí mnoho spánku-regulaci genů s lidmi, hledat známky poškození způsobené nedostatkem spánku po celém těle. Pro sledování spánku vědci používali infračervené paprsky k neustálému sledování pohybu much umístěných v jednotlivých trubkách.
zjistili, že mouchy mohou spát fyzickým třesem, takže se tým obrátil na sofistikovanější metody., Geneticky manipulovali s ovocnými muškami, aby vyjádřili protein citlivý na teplo ve specifických neuronech, o nichž je známo, že potlačují spánek. Když byly mouchy umístěny na 29 stupních Celsia (84 stupňů Fahrenheita), proteiny vyvolaly neurony, aby zůstaly neustále aktivní, čímž zabránily mouchám spát.
po 10 dnech spánkové deprivace vyvolané teplotou stoupla úmrtnost mezi ovocnými mouchami a všichni zemřeli kolem dne 20. Kontrolní mouchy, které měly normální spánek, žily přibližně 40 dní ve stejných podmínkách prostředí.,
protože úmrtnost vzrostla kolem 10. dne, vědci hledali markery poškození buněk v těchto a předchozích dnech. Většina tkání, včetně mozku, byly k nerozeznání mezi spánku a non-zbaven mouchy, s jednou pozoruhodnou výjimkou.
odvahu spánku-zbaven mouchy měl dramatický nahromadění ROS — vysoce reaktivní, obsahující kyslík molekuly, které ve velkých množstvích mohou poškodit DNA a další komponenty uvnitř buněk, což vede k buněčné smrti. Akumulace ROS dosáhla vrcholu kolem 10. dne spánkové deprivace, a když byla deprivace zastavena, hladiny ROS se snížily.,
Další experimenty potvrdily, že ROS se hromadí ve střevech pouze těch zvířat, že došlo k trvalému spánku, a že střevo je totiž hlavním zdrojem to zřejmě smrtící ROS.
“ zjistili jsme, že mouchy zbavené spánku umírají stejným tempem, pokaždé, a když jsme se podívali na markery poškození buněk a smrti, jedna tkáň, která skutečně vynikla, byla střeva,“ řekl Vaccaro. „Vzpomínám si, když jsme provedli první experiment, můžete okamžitě říct pod mikroskopem, že existuje výrazný rozdíl. To se téměř nikdy nestane v laboratorním výzkumu.,“
tým také zkoumal, zda k akumulaci ROS dochází u jiných druhů pomocí jemné, nepřetržité mechanické stimulace, aby myši zůstaly vzhůru po dobu až pěti dnů. Ve srovnání s kontrolními zvířaty, spánek-zbaveni myši měli zvýšené hladiny ROS v tenkém a tlustém střevě, ale ne v jiných orgánech, zjištění, v souladu s připomínkami mouchy.
Smrt zachránit
zjistit, jestli ROS ve střevech hrát kauzální roli v spánku vyvolané smrtí, vědci, aby zjistili, zda prevence ROS, akumulace může prodloužit přežití.,
testovali desítky sloučenin s antioxidačními vlastnostmi známo, k neutralizaci ROS a identifikovat 11, které, pokud je podáván jako doplněk stravy, možnost spánku-zbaven mouchy mají normální nebo téměř normální délku života. Tyto sloučeniny, jako je melatonin, kyselina lipoová a NAD, byly zvláště účinné při odstraňování ROS ze střeva. Zejména doplnění neprodloužilo životnost nezbavených mušek.
úloha odstranění ROS při prevenci smrti byla dále potvrzena experimenty, při nichž byly mouchy geneticky manipulovány k nadprodukci antioxidačních enzymů ve střevech., Tyto mouchy měly normální až téměř normální životnost, když byly zbaveny spánku, což nebyl případ kontrolních mušek, které v nervovém systému nadprodukovaly antioxidační enzymy.