¿Por qué duermen los animales? ¿Por qué los humanos "desperdician" una tercera vez de sus vidas durmiendo? A lo largo de la evolución, el sueño se ha mantenido universal y esencial para todos los organismos con sistema nervioso, incluidos invertebrados como moscas, gusanos e incluso medusas. PeroLa razón por la cual los animales duermen, a pesar de la continua amenaza de los depredadores, sigue siendo un misterio y se considera una de las preguntas sin respuesta más importantes en las ciencias de la vida.
En un nuevo estudio, publicado hoy en la revista Comunicaciones de la naturaleza , los investigadores de la Universidad de Bar-Ilan en Israel revelan una función novedosa e inesperada del sueño que creen que podría explicar cómo el sueño y las alteraciones del sueño afectan el rendimiento cerebral, el envejecimiento y varios trastornos cerebrales.
Utilizando técnicas de imágenes de lapso de tiempo en 3D en peces cebra vivos, los investigadores pudieron definir el sueño en una única resolución cromosómica y mostrar, por primera vez, que las neuronas individuales requieren sueño para realizar el mantenimiento nuclear.
El daño al ADN puede ser causado por muchos procesos que incluyen radiación, estrés oxidativo e incluso actividad neuronal. Los sistemas de reparación de ADN dentro de cada célula corrigen este daño. El trabajo actual muestra que durante la vigilia, cuando la dinámica cromosómica es baja, el daño del ADN se acumula constantemente ypuede alcanzar niveles inseguros.
La función del sueño es aumentar la dinámica de los cromosomas y normalizar los niveles de daño del ADN en cada neurona. Aparentemente, este proceso de mantenimiento del ADN no es lo suficientemente eficiente durante el período de vigilia en línea y requiere un período de sueño fuera de línea con una entrada reducida alcerebro para que ocurra "Es como baches en el camino", dice el profesor Lior Appelbaum, de la Facultad de Ciencias de la Vida Mina y Everard Goodman de la Universidad de Bar-Ilan y el Centro de Investigación del Cerebro Multidisciplinario Gonda Goldschmied, que dirigió el estudio ".Las carreteras acumulan desgaste, especialmente durante las horas pico del día, y es más conveniente y eficiente repararlas en la noche, cuando hay poco tráfico ".
Appelbaum llama a la acumulación de daños en el ADN el "precio de la vigilia". Él y su estudiante de doctorado David Zada, primer autor del estudio, así como coautores, la Dra. Tali Lerer-Goldshtein, la Dra. Irina Bronshtein yEl profesor Yuval Garini, planteó la hipótesis de que el sueño consolida y sincroniza el mantenimiento nuclear dentro de las neuronas individuales, y se propuso confirmar esta teoría.
Su descubrimiento se logró gracias a las características del modelo de pez cebra. Con su transparencia absoluta y un cerebro muy similar al de los humanos, el pez cebra es un organismo perfecto para estudiar una sola célula dentro de un animal vivo en condiciones fisiológicas.El microscopio de resolución, el movimiento del ADN y las proteínas nucleares dentro de la célula, dentro del pez, se puede observar mientras el pez está despierto y dormido. Los investigadores se sorprendieron particularmente al descubrir que los cromosomas son más activos durante la noche, cuando el cuerpo descansa, pero esta mayor actividad permite la eficiencia de la reparación del daño del ADN.
Los resultados establecen la dinámica cromosómica como un marcador potencial para definir células dormidas individuales y proponen que la función restauradora del sueño es el mantenimiento nuclear. "Hemos encontrado un vínculo causal entre el sueño, la dinámica cromosómica, la actividad neuronal y el daño y reparación del ADNcon relevancia fisiológica directa para todo el organismo ", dice el profesor Appelbaum." El sueño brinda la oportunidad de reducir el daño del ADN acumulado en el cerebro durante la vigilia ".
"A pesar del riesgo de una conciencia reducida para el medio ambiente, los animales, que van desde las medusas hasta el pez cebra y los humanos, tienen que dormir para permitir que sus neuronas realicen un mantenimiento eficiente del ADN, y esta es posiblemente la razón por la cual el sueño ha evolucionado y estan conservado en el reino animal ", concluye el profesor Appelbaum.
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Materiales proporcionados por Universidad de Bar-Ilan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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