Κατά την εξελικτική διαδικασία, ο ύπνος παρέμεινε καθολικός και απαραίτητος για όλους τους οργανισμούς με νευρικό σύστημα, από τις μύγες και τα σκουλήκια, μέχρι τις μέδουσες. Αλλά ο λόγος που τα ζώα κοιμούνται, ακόμα και παρά τη συνεχή απειλή επιθέσεων, συνιστά ένα από τα σημαντικότερα αναπάντητα ερωτήματα στις βιοεπιστήμες.
Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Nature Communications, οι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Bar-Ilan στο Ισραήλ αποκάλυψαν μια νέα και απροσδόκητη λειτουργία του ύπνου που πιστεύουν ότι θα μπορούσε να εξηγήσει πώς ο ύπνος και οι διαταραχές που σχετίζονται με αυτόν επηρεάζουν την απόδοση του εγκεφάλου, τη γήρανση και διάφορες νοητικές διαταραχές.
Παράγοντες όπως η ακτινοβολία, το οξειδωτικό στρες ή ακόμη και η νευρωνική δραστηριότητα μπορούν να προκαλέσουν βλάβες στο DNA, για την αποκατάσταση των οποίων είναι υπεύθυνα τα χρωμοσώματα που βρίσκονται σε κάθε κύτταρο. Η τρέχουσα μελέτη δείχνει ότι κατά τη φάση της αφύπνισης, η δυναμική των χρωμοσωμάτων είναι χαμηλή, με αποτέλεσμα οι βλάβες του DNA να συσσωρεύονται συστηματικά φτάνοντας σε δυνητικά μη ασφαλή για τον οργανισμό επίπεδα.
Ο ρόλος του ύπνου, λοιπόν, είναι να αυξήσει τη δυναμική των χρωμοσωμάτων και να «επιδιορθώσει» τις βλάβες του DNA σε κάθε νευρώνα. Προφανώς, αυτή η διαδικασία συντήρησης του DNA δεν είναι επαρκώς αποτελεσματική κατά τη διάρκεια της αφύπνισης και απαιτεί μια περίοδο ύπνου με μειωμένη εισροή ερεθισμάτων στον εγκέφαλο για να καταστεί πιο αποτελεσματική.
«Είναι σαν τις λακκούβες στο δρόμο. Οι δρόμοι συσσωρεύουν φθορές, ειδικά μετά από μια βροχερή μέρα. Είναι, λοιπόν, πιο βολικό αλλά και πιο αποτελεσματικό οι εργασίες επισκευής να γίνουν τη νύχτα όταν υπάρχει μειωμένη κυκλοφορία οχημάτων», σχολιάζει χαρακτηριστικά ο καθηγητής Lior Appelbaum του Πανεπιστημίου Bar-Ilan ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης.
Ο Δρ. Appelbaum χαρακτηρίζει τη συσσώρευση βλάβης του DNA ως το «κόστος της κατάστασης αφύπνισης». Ο ίδιος και η ομάδα του διατύπωσαν τη θεωρία ότι ο ύπνος εδραιώνει και συγχρονίζει τη συντήρηση του DNA μέσα στους μεμονωμένους νευρώνες και πλέον προσπαθούν να επιβεβαιώσουν αυτή τη θεωρία.
Τα μέχρι τώρα αποτελέσματα, πάντως, καθορίζουν τη δυναμική των χρωμοσωμάτων και υποδεικνύουν ότι η βασική επανορθωτική λειτουργία του ύπνου είναι η συντήρηση του DNA.
«Βρήκαμε μια αιτιώδη συνάφεια μεταξύ του ύπνου, της δυναμικής των χρωμοσωμάτων, της νευρωνικής δραστηριότητας και της βλάβης και επιδιόρθωσης του DNA με άμεση φυσιολογική συσχέτιση στο σύνολο του οργανισμού», καταλήγει ο καθηγητής Appelbaum.
Με απλά λόγια ο ύπνος δίνει μια ευκαιρία στον οργανισμό να μειώσει τις συσσωρευμένες βλάβες του DNA στον εγκέφαλο και αυτό το επιτυγχάνει μέσω της αυξημένης δραστηριότητας των χρωμοσωμάτων που διαπιστώθηκε ότι είναι πιο δραστήρια την νύχτα όταν το σώμα ξεκουράζεται.
Σημειώνεται ότι η ανακάλυψή τους επιτεύχθηκε χάρη στην ανάλυση του ψαριού zebrafish, ένα μοντέλο ιδανικό για τη μελέτη των μεμονωμένων κυττάρων μέσα σε ένα ζωντανό οργανισμό υπό φυσιολογικές συνθήκες.
