#biology #dream #sleep as #EnergyStorage

• A new hypothesis as to why living organisms need sleep
• Sleep: accumulation of protons in the myelin
• Wakefulness: discharge of the myelin proton capacitor and production of ATP

У сні ми заряджаємо батарейку:

Це не якийсь прихований акумулятор, а звичайна мієлінова оболонка, тобто «ізоляція» навколо нервових волокон (як в проводах). Вчені помітили, що всередині цієї оболонки є білки-губки, здатні «впитувати» крихітні частинки-протони. Поки ми спимо, дихальна ланцюг тихо гонить протони до цих білків, щось на зразок насоса, який закачує воду у високий водяний бак на даху. Виходить, що мієлін за ніч «напитується» позитивним зарядом.

Коли ми прокидаємося, протони починають стекати назад через мініатюрні «турбіни» — молекули АТФ-синтази (білковий «моторчик», вбудований у клітини). Турбіна крутиться, і з її роботи виходить АТФ — універсальна енергетична монета для клітин. За спеціальними каналами ця свіжа «дрібниця» одразу надходить в аксон (провідник нервових сигналів), щоб той міг швидко передавати сигнали. Якщо такий потік блокується, наприклад, особливим жирним речовиною олеамідом, канали закриваються, і мозок як би примусово переходить в режим економії, тобто в сон.

Вчені прикинули, скільки зарядів мієлін встигає набрати за ніч: цифра майже співпала з тим, скільки він в принципі здатний утримувати. Це пояснює, чому людині зазвичай потрібно близько восьми годин сну — стільки часу йде на повну «підзарядку» ізоляції. Цікаво, що тварини з меншим обсягом білого речовини (грубо кажучи, з тоншою «ізоляцією») сплять довше: їх батарейка менша, і щоб наповнити її до країв, потрібно більше часу — в пості якраз картинка цієї зв’язку, червоним підкреслено, скільки в % спить тварина з 24 годин.

Якщо не давати собі спати, запас швидко спорожнюється, білки втрачають заряд, шари мієліна починають зближуватись, і оболонка стоншується — саме таку картину лікарі бачать на МРТ у людей після безсонних ночей.

Виходить, що сон потрібен мозку не тільки для того, щоб «переварити» враження дня, але й буквально зарядити свою внутрішню енергостанцію, щоб вранці нервові волокна знову могли блискавично передавати думки, почуття і команди тілу.

Деталі тут: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079610725000185 (from)