Tại sao chúng ta ngủ? Các nhà khoa học tìm ra cơ chế sửa chữa não bộ
Giấc ngủ là một phần quan trọng trong chu kỳ sống hàng ngày của hầu hết các loài động vật - bao gồm cả con người. Nhưng khi một con vật ngủ, nó sẽ không có khả năng tự vệ khi đối mặt với nguy hiểm. Vì vậy, điều gì làm cho giấc ngủ trở nên quan trọng đến mức tất cả chúng ta đều có nguy cơ này?
Nghiên cứu, cả cũ và mới, đều thừa nhận rằng giấc ngủ đóng một vai trò quan trọng trong tất cả các khía cạnh sức khỏe của chúng ta.
Các nghiên cứu gần đây mà chúng tôi đã đề cập đã phát hiện ra rằng một giấc ngủ ngon có thể hỗ trợ sức khỏe mạch máu.
Họ cũng tiết lộ rằng giấc ngủ có thể giúp tăng cường hệ thống miễn dịch và bảo vệ chống lại các tình trạng trao đổi chất như bệnh tiểu đường.
Con người dành khoảng một phần ba cuộc đời để ngủ, nhưng tại sao giấc ngủ lại thực sự quan trọng đến vậy?
Xét cho cùng, thời gian dành cho giấc ngủ, về bản chất, những kẻ săn mồi có cơ hội tấn công, không bị cản trở, khi kẻ ngủ làm mục tiêu hoàn hảo. Tại sao tất cả chúng ta lại tự nhiên mạo hiểm như vậy?
Một nghiên cứu mới của các nhà khoa học tại Đại học Bar-Ilan ở Ramat-Gan, Israel, đã phát hiện ra một yếu tố quan trọng có thể nằm ở trung tâm của giấc ngủ không thể thiếu: tác dụng phục hồi của nó đối với các tế bào não riêng lẻ.
Nhóm nghiên cứu do Giáo sư Lior Appelbaum lãnh đạo đã báo cáo những phát hiện mới của mình trong một bài báo nghiên cứu xuất hiện trên tạp chí Nature Communications.
Cơ hội để các tế bào não 'chữa lành'
Trong nghiên cứu này, các nhà điều tra đã chuyển sang cá ngựa vằn, loài cá mà các nhà khoa học thường sử dụng trong nghiên cứu vì chúng giống con người một cách đáng ngạc nhiên. Trên thực tế, khoảng 70% gen người cũng xuất hiện ở loài nước ngọt này.
Sử dụng hình ảnh tua nhanh thời gian 3D, các nhà khoa học đã xem xét tác động của giấc ngủ trên quy mô hiển vi và quan sát cách nó ảnh hưởng đến các tế bào thần kinh đơn lẻ hoặc các tế bào não.
Công nghệ độ phân giải cao cho phép Giáo sư Applebaum và nhóm nghiên cứu theo dõi chuyển động của DNA và protein trong tế bào não.
Họ phát hiện ra rằng trong khi ngủ, các tế bào thần kinh riêng lẻ có thể thực hiện công việc duy trì trên nhân, yếu tố trung tâm của mỗi tế bào, bao gồm hầu hết vật liệu di truyền của tế bào đó.
Khi hạt nhân bắt đầu xấu đi, thông tin DNA mà nó chứa cũng bị hư hỏng, và điều này có thể dẫn đến lão hóa, bệnh tật và hoạt động tổng thể kém trong một cơ quan hoặc mô.
Trong khi ngủ, các nhà nghiên cứu giải thích, các tế bào thần kinh có cơ hội phục hồi sau căng thẳng mà chúng tích tụ trong ngày và "sửa chữa" bất kỳ tổn thương nào mà chúng có thể phải chịu đựng.
Mức độ động lực của nhiễm sắc thể được nâng cao
Các nhà khoa học lưu ý rằng khi thức, mức độ động của nhiễm sắc thể thấp hơn khi ngủ, có nghĩa là các tế bào não không thể thực hiện việc duy trì DNA thích hợp. GS Applebaum ví tình huống này giống như có “ổ gà trên đường”.
Ông giải thích: “Các con đường tích tụ hao mòn, đặc biệt là vào những giờ cao điểm vào ban ngày, và việc sửa chữa chúng vào ban đêm là thuận tiện và hiệu quả nhất khi có giao thông thưa thớt.
Vì quá trình này rất quan trọng để đảm bảo rằng bộ não luôn khỏe mạnh, điều này có thể giải thích tại sao động vật - bao gồm cả con người - sẵn sàng đầu tư nhiều thời gian cho giấc ngủ, bất chấp những rủi ro mà nó có thể tiếp xúc với chúng trong tự nhiên.
Giáo sư Appelbaum giải thích: “Chúng tôi đã tìm thấy mối liên hệ nhân quả giữa giấc ngủ, động lực của nhiễm sắc thể, hoạt động của tế bào thần kinh, tổn thương và sửa chữa DNA có liên quan trực tiếp đến sinh lý học đối với toàn bộ sinh vật.
“Ngủ”, ông nói thêm, “tạo cơ hội để giảm tổn thương DNA tích tụ trong não khi thức”.
“Bất chấp nguy cơ giảm nhận thức về môi trường, các loài động vật - từ sứa, vằn đến người - phải ngủ để các tế bào thần kinh của chúng thực hiện duy trì DNA hiệu quả, và đây có thể là lý do tại sao giấc ngủ đã phát triển và được bảo tồn trong Vương quốc động vật."
Giáo sư Lior Applebaum
