De første tegn på utilstrækkelig søvn er alment bekendt. Der er træthed og træthed, koncentrationsvanskeligheder, måske irritabilitet eller endda trætte fniser. Langt færre mennesker har oplevet virkningerne af langvarig søvnmangel, herunder desorientering, paranoia og hallucinationer.
Total, langvarig søvnmangel kan imidlertid være dødelig., Selvom det kun er rapporteret hos mennesker anekdotisk, viste en bredt citeret undersøgelse hos rotter udført af Chicago-baserede forskere i 1989, at en total mangel på søvn uundgåeligt fører til død. På trods af årtiers studier er et centralt spørgsmål forblevet uløst: Hvorfor dør dyr, når de ikke sover?
nu har Harvard Medical School (HMS) neuroscientists identificeret en uventet årsagssammenhæng mellem søvnmangel og for tidlig død.,
i en undersøgelse af søvnberøvede frugtfluer, der blev offentliggjort i Cell den 4.juni, fandt forskere, at døden altid foregår af akkumulering af molekyler kendt som reaktive o .idative arter (ROS) i tarmen.
når frugtfluer fik antio .idantforbindelser, der neutraliserer og rydder ROS fra tarmen, forblev søvnberøvede fluer aktive og havde normale levetid. Yderligere eksperimenter i mus bekræftede, at ROS ophobes i tarmen, når søvn ikke er tilstrækkelig.
resultaterne antyder muligheden for, at dyr faktisk kan overleve uden søvn under visse omstændigheder., Resultaterne åbner nye studieveje for at forstå de fulde konsekvenser af utilstrækkelig søvn og kan en dag informere design af tilgange til at modvirke dets skadelige virkninger hos mennesker, sagde forfatterne.
“Vi tog en upartisk tilgang og søgte i hele kroppen efter indikatorer for skade fra søvnløshed. Vi blev overrasket over at finde ud af, at det var tarmen, der spiller en nøglerolle i at forårsage død,” sagde seniorforfatter Dragana Rogulja, adjunkt i neurobiologi i Blavatnik Institute ved HMS.,
“endnu mere overraskende fandt vi, at for tidlig død kunne forhindres. Hver morgen, vi ville alle samles rundt for at se på fluerne, med vantro til at være ærlig. Det, vi så, er, at hver gang vi kunne neutralisere ROS i tarmen, kunne vi redde fluerne,” sagde Rogulja.
forskere har længe studeret søvn, et fænomen, der ser ud til at være grundlæggende for livet, men alligevel en, der på mange måder forbliver mystisk. Næsten alle kendte dyr sover eller udviser en form for søvnlignende adfærd. Uden nok af det følger der alvorlige konsekvenser., Hos mennesker er kronisk utilstrækkelig søvn forbundet med hjertesygdomme, type 2 diabetes, kræft, fedme, depression og mange andre tilstande.tidligere forskning har vist, at langvarig, total søvnbegrænsning kan føre til for tidlig død i dyremodeller. Indsatsen for at besvare, hvordan søvnmangel kulminerer i døden, har primært fokuseret på hjernen, hvor søvn stammer fra, men ingen har givet afgørende resultater.,
Gut ophobning
Spidsen af undersøgelsen co-første forfattere Alexandra Vaccaro og Yosef Kaplan Dor, både research fellows i neurobiologi på HMS, holdet foretaget en række eksperimenter i bananfluer, som deler mange sove-regulering af gener med mennesker, at søge efter tegn på skader forårsaget af søvnmangel i hele kroppen. For at overvåge søvn brugte forskerne infrarøde stråler til konstant at spore bevægelsen af fluer, der var indeholdt i individuelle rør.
de fandt ud af, at fluer kan sove gennem fysisk rystning, så holdet vendte sig til mere sofistikerede metoder., De genetisk manipulerede frugt flyver for at udtrykke et varmefølsomt protein i specifikke neuroner, hvis aktivitet er kendt for at undertrykke søvn. Når fluer blev anbragt ved 29 grader Celsius (84 grader Fahrenheit), inducerede proteinet neuroner til at forblive konstant aktive, hvilket forhindrede fluerne i at sove.
efter 10 dages temperaturinduceret søvnmangel spikede dødeligheden blandt frugtfluerne, og alle døde omkring dag 20. Kontrolfluer, der havde normal søvn, levede op til cirka 40 dage under de samme miljøforhold.,
fordi dødeligheden steg omkring dag 10, ledte forskerne efter markører for celleskader på det og de foregående dage. De fleste væv, herunder i hjernen, kunne ikke skelnes mellem søvnberøvede og ikke-berøvede fluer, med en bemærkelsesværdig undtagelse.
tarmene i søvnberøvede fluer havde en dramatisk opbygning af ROS-stærkt reaktive, iltholdige molekyler, der i store mængder kan skade DNA og andre komponenter i celler, hvilket fører til celledød. Akkumuleringen af ROS toppede omkring dag 10 af søvnmangel, og da deprivation blev stoppet, faldt ROS-niveauerne.,
yderligere eksperimenter bekræftede, at ROS bygger sig op i tarmen hos kun de dyr, der oplevede vedvarende søvntab, og at tarmen faktisk er den vigtigste kilde til denne tilsyneladende dødelige ROS.
” Vi fandt ud af, at søvnberøvede fluer døde i samme tempo, hver gang, og da vi kiggede på markører for celleskader og død, var det væv, der virkelig stod ud, tarmen,” sagde Vaccaro. “Jeg kan huske, da vi gjorde det første eksperiment, du kunne straks fortælle under mikroskopet, at der var en slående forskel. Det sker næsten aldrig i laboratorieforskning.,”
holdet undersøgte også, om ROS-akkumulering forekommer hos andre arter ved hjælp af blid, kontinuerlig mekanisk stimulering for at holde mus vågen i op til fem dage. Sammenlignet med kontroldyr havde søvnberøvede mus forhøjede ROS-niveauer i små og tyktarmen, men ikke i andre organer, hvilket var i overensstemmelse med observationer i fluer.
Død redde
for At finde ud af, hvis ROS i tarmen spiller en kausal rolle i søvn-induceret død, forskerne til at afgøre om forebyggelse af ROS ophobning kunne forlænge overlevelsen.,
de testede snesevis af forbindelser med antio .idantegenskaber, der vides at neutralisere ROS og identificerede 11, der, når de blev givet som et kosttilskud, tillod søvnberøvede fluer at have en normal eller næsten normal levetid. Disse forbindelser, såsom melatonin, liposyre og NAD, var særligt effektive til at rydde ROS fra tarmen. Især forlængede tilskud ikke levetiden for ikke-berøvede fluer.
Den rolle, ROS fjernelse i forebyggelse af død blev yderligere bekræftet ved forsøg, hvor fluer, der var genetisk manipuleret til at overproducere antioxidant enzymer i deres indvolde., Disse fluer havde normal til næsten normal levetid, når søvn-berøvet, hvilket ikke var tilfældet for kontrol fluer, der overproducerede antio .idant en .ymer i nervesystemet.