Miért van szükségünk alvásra?

Az Oxfordi Egyetem kutatói szerint az alvás iránti késztetés az agysejtek energiatermelő központjaiban, a mitokondriumokban keletkező „elektromos túlterhelés” következménye lehet.

A Nature tudományos folyóiratban megjelent tanulmány szerint ez a feszültség akkor alakul ki, amikor bizonyos agysejtek túl sok energiát dolgoznak fel. A kutatók szerint az agy így jelez: ideje aludni, mielőtt a túlterhelés kárt okozna.

A sejtek vészjelzése lehet az alvás egyik fő oka

A kutatócsoport, amelyet Gero Miesenböck professzor és Dr. Raffaele Sarnataro vezetett, azt vizsgálta, hogyan működik az agy energiatermelése alvás előtt. Arra jutottak, hogy amikor a mitokondriumok – ezek termelik a sejt energiáját – túlműködnek, elkezdenek „szivárogni”. Ilyenkor káros anyagok, úgynevezett reaktív oxigénformák keletkeznek, amelyek veszélyeztethetik a sejt működését.

„A sejtek ilyenkor vészjelzést küldenek” – mondta Dr. Sarnataro. „Ez a jelzés készteti az agyat alvásra, hogy helyreállítsa az egyensúlyt.” A kutatás során megfigyelték, hogy bizonyos idegsejtek képesek érzékelni ezt az energiaszivárgást. Ha a túlterhelés elér egy kritikus szintet, ezek a sejtek „lekapcsolják” az agyat – vagyis elindítják az alvást.

A tudósok gyümölcslegyeken végzett kísérleteik során azt is kimutatták, hogy ha mesterségesen megnövelik ezeknek a sejteknek az energiafelhasználását, a rovarok többet alszanak. Ha viszont csökkentik, kevesebb alvásra van szükségük. Még az is alvást váltott ki, ha a sejtek fényből nyert energiát kaptak – a túl sok energia minden esetben alváskésztetést váltott ki.

Alvás: védekezés a sejtek túlterhelése ellen

„Sokan kutatták már, miért alszunk, de eddig senkinek sem sikerült megtalálni az egyértelmű, fizikai okot” – mondta Miesenböck professzor. Most úgy tűnik, az alvás az egyik alapvető anyagcsere-folyamatunkhoz kapcsolódik. Ha egyes agysejtek túl sok energiához jutnak, veszélybe kerülhetnek, ezért a szervezet alvásra vált, hogy megvédje magát.

Ez a felismerés választ adhat arra is, miért van kapcsolat az anyagcsere, az alvásigény és az élettartam között. A kisebb testű állatok például gyorsabb anyagcseréjük miatt többet alszanak és rövidebb ideig élnek. Emellett azok, akik mitokondriális betegségben szenvednek, gyakran tapasztalnak kimerültséget még akkor is, ha nem végeznek megerőltető tevékenységet – ez a felfedezés ezt is megmagyarázhatja.

Ez a kutatás egy alapvető kérdésre ad választ: miért van szükségünk alvásra? – foglalta össze Dr. Sarnataro.
„Úgy tűnik, a válasz abban rejlik, hogyan termelnek energiát a sejtjeink.”