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      睡覺有助于清除累積的DNA損傷
      
			
      
				2019-03-08 14:33:18
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      為什么動物會睡覺?為什么人類會“浪費”三分之一的時間睡覺?在整個進化過程中，睡眠對所有神經(jīng)系統(tǒng)的生物而言，都是不可或缺的。即便是無脊椎動物像是蒼蠅、蠕蟲甚至是水母也是如此。動物為何睡覺?這被認為是生命科學中最重要的未解問題之一，時至今日依舊是個未解之謎。
      

      睡覺有助于清除累積的DNA損傷
      

      如今，以色列巴伊蘭大學的研究人員揭示了一種新的意想不到的睡眠功能，它可以解釋睡眠和睡眠障礙如何影響大腦性能、衰老和各種大腦疾病。研究成果發(fā)布在《Nature Communications》雜志上，該研究利用活體斑馬魚的3D延時成像技術(shù)，研究人員用單染色體分辨率來定義睡眠，并首次證明單個神經(jīng)元需要睡眠來進行核維持。
      

      DNA損傷可以由許多過程引起，包括輻射、氧化應(yīng)激，甚至神經(jīng)元活動。每個細胞內(nèi)的DNA修復系統(tǒng)可以修復這種損傷。目前的研究表明，在清醒時當染色體動力學較低，DNA損傷會不斷累積并達到不安全水平。睡眠的作用是增加染色體動態(tài)，使每個神經(jīng)元中DNA損傷的水平正?；ｏ@然，這種DNA維持過程在清醒期間效率不高，需要睡眠，減少大腦輸入才能發(fā)生。
      

      “這就像路上的坑洞，道路會積累磨損，特別是在白天的高峰時段，在夜間交通稀少的時候修路才是最方便和最有效的。”巴伊蘭大學生命科學學院教授Lior Appelbaum說道。
      

      Appelbaum教授把DNA損傷的積累稱之為“清醒的代價”，他和他的研究伙伴們假設(shè)，睡眠可以鞏固和同步單個神經(jīng)元的核維持，并著手證實這一理論。
      

      研究人員利用高分辨率顯微鏡，在斑馬魚清醒和睡眠狀態(tài)時，可以在體內(nèi)觀察細胞內(nèi)DNA和核蛋白的運動。研究人員驚訝地發(fā)現(xiàn)，當身體休息的時候，染色體夜間更活躍，就是這種增加的活性使修復DNA損傷的效率得以提高。
      

      研究結(jié)果表明，染色體動力學可以作為確定單個睡眠細胞的潛在標志，并提出睡眠的恢復功能是核維持。 “我們發(fā)現(xiàn)了睡眠、染色體動力學、神經(jīng)元活動、DNA損傷和修復與整個生物體有直接的生理相關(guān)性。睡眠有助于減少清醒時大腦中積累的DNA損傷。” Appelbaum教授說。
      

      Appelbaum教授總結(jié)說：“盡管存在對環(huán)境意識降低的風險，但動物必須睡眠讓其神經(jīng)元執(zhí)行有效的DNA維護，這可能是睡眠在動物界進化和如此保守的原因。”
      
			

			
        
      
			
      
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