Команда ученых из Италии, Швейцарии и Израиля под руководством Алессандро Морелли в своем новом исследовании сделала вывод, что, возможно, сон нужен мозгу для того, чтобы буквально «зарядить батарейку». Этой «батарейкой» является не что иное, как миелиновая оболочка, окружающая нервные волокна.
Миелин на протяжении долгих лет считался пассивной изоляцией нервных волокон, подобной пластиковому покрытию на электрических проводах, необходимой для того, чтобы сигналы могли быстрее проходить по нейронам. Однако новые данные показывают, что у этого вещества может быть куда более активная роль. Исследователи выдвинули предположение, что миелин работает как накопитель энергии, а точнее — как протонный конденсатор. Это означает, что во время сна он накапливает протоны — положительно заряженные частицы, которые участвуют в синтезе АТФ, универсального источника энергии для клеток.
Механизм работы этой «миелиновой батарейки» выглядит следующим образом. Пока организм спит, особые белки MBP и PLP в составе миелина постепенно насыщаются протонами, подобно тому, как вода медленно наполняет бак. Когда человек просыпается, начинается обратный процесс: протоны через специальные каналы устремляются к молекулам АТФ-синтазы, которые работают как крошечные турбины. Эти молекулы вырабатывают АТФ, обеспечивая нервные клетки энергией, необходимой для быстрой передачи сигналов. Когда запас протонов иссякает, энергия заканчивается — и организм снова погружается в сон, чтобы восполнить запасы.
Интересно, что продолжительность сна у разных видов животных тесно связана с объемом их белого вещества, которое на 95% состоит из миелина. Чем меньше объем — тем больше требуется времени на «перезарядку». Это объясняет, почему, например, летучие мыши спят до 20 часов в сутки, а человек — в среднем около восьми: просто миелиновая система этих зверьков компактнее и требует больше времени для накопления энергии.
Если спать меньше необходимого организму времени, «батарейка» быстро разряжается. Исследования показали, что после бессонной ночи структура миелина меняется: белки теряют заряд, оболочка становится тоньше и хуже справляется со своей задачей. Это можно даже увидеть на МРТ — участки мозга начинают терять плотность белого вещества.
Так что стоит помнить: сон — это не просто отдых, а жизненно необходимый процесс, во время которого происходит энергетическая подзарядка нервной системы. Без такой перезагрузки миелин не может выполнять свою функцию, а, значит, нарушается вся система быстрой и точной передачи информации в мозге. Возможно, именно в этом и кроется истинный смысл сна — он не только упорядочивает мысли и эмоции (недаром мы говорим, что «утро вечера мудренее»!), но и приводит в порядок ткань мозга: физическую основу, без которой когнитивные функции невозможны.
Ранее ученые назвали популярное занятие, всего час которого в постели повышает риск бессонницы на 59%.
