راز پنهان خواب فاش شد؛ چرا مغز ما مثل فیوز برق عمل می‌کند؟
سال‌هاست خواب به‌عنوان یکی از اسرار بزرگ زیست‌شناسی مطرح است. اکنون پژوهش تازه‌ای از دانشگاه آکسفورد نشان می‌دهد که مغز زمانی ما را وادار به خواب می‌کند که تولید انرژی در سلول‌ها از تعادل خارج شود.
بسیاری بر این باورند که خواب تنها فرصتی برای آرام‌گرفتن ذهن است، اما یافته‌های جدید نشان می‌دهد خواب نقشی اساسی در مدیریت انرژی بدن دارد و به بازسازی سیستم‌های حیاتی کمک می‌کند.
میتوکندری و آغاز خواب
به گزارش فرارو به نقل از Scitechdaily، گروهی از پژوهشگران دانشگاه آکسفورد به رهبری پروفسور «گِرو میزن‌بک» و دکتر «رافائل سارنتارو» اعلام کردند که خواب در واکنش به کوچک‌ترین اختلالات انرژی در مغز فعال می‌شود و در این میان، میتوکندری‌ها مرکز اصلی این فرآیند هستند.
در آزمایش روی نورون‌های تنظیم‌کننده خواب مگس میوه، مشخص شد که فشار بیش‌ازحد روی میتوکندری‌ها موجب نشت الکترون می‌شود. این نشت، گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) تولید کرده و در نهایت مغز را مجبور به ورود به حالت استراحت می‌کند تا سلول‌ها دوباره تعادل انرژی خود را بازیابند. دکتر سارنتارو توضیح داد:
«نشت بیش از اندازه الکترون در میتوکندری، سلول‌ها را در معرض آسیب قرار می‌دهد.»
نورون‌ها، کلید ایمنی خواب
بر اساس این تحقیق، برخی نورون‌ها مانند فیوزهای حفاظتی عمل می‌کنند؛ زمانی که میزان نشت الکترون از حد بحرانی عبور کند، این نورون‌ها مغز را به سمت خواب هدایت می‌کنند. دانشمندان توانستند با دست‌کاری جریان الکترون در نورون‌ها، زمان خواب مگس‌ها را تغییر دهند. حتی زمانی که انرژی الکترون‌ها با نور جایگزین شد، نتیجه مشابه بود: افزایش انرژی باعث افزایش نشت و در نهایت خواب بیشتر.
پروفسور میزن‌بک در این‌باره می‌گوید:
«ما سال‌ها تلاش کردیم بفهمیم خواب چه کارکردی دارد و چرا ضروری است. اکنون نشان داده‌ایم که کلید خواب در همان فرآیندی نهفته است که انرژی بدن را تأمین می‌کند: متابولیسم هوازی.»
ارتباط خواب با طول عمر و بیماری‌ها
این یافته‌ها می‌تواند پیوندی میان متابولیسم، خواب و طول عمر ایجاد کند. بررسی‌ها نشان می‌دهد حیوانات کوچک‌تر که اکسیژن بیشتری نسبت به وزن بدن مصرف می‌کنند، معمولاً ساعات بیشتری می‌خوابند و طول عمر کوتاه‌تری دارند. همچنین، بیماران مبتلا به اختلالات میتوکندریایی اغلب بدون فعالیت بدنی هم دچار خستگی شدید می‌شوند؛ پدیده‌ای که اکنون توضیح علمی روشنی یافته است.
دکتر سارنتارو در پایان تأکید کرد:
«این پژوهش یکی از بزرگ‌ترین معماهای زیست‌شناسی را روشن می‌سازد: دلیل نیاز ما به خواب در فرآیند تبدیل اکسیژن به انرژی سلولی نهفته است.»
