النوم يساعد على إصلاح الحمض النووي التالف في الخلايا العصبية

النوم يساعد على إصلاح الحمض النووي التالف في الخلايا العصبية

تسمح حركة الكروموسومات عندما يستريح الدماغ للخلايا بإصلاح الحمض النووي.

إرنست همنغواي يقدّر النوم لسبب وجيه. لم يكن هناك من يسكن في الراحة والاستجمام، فقد رأى الروائي أن الغفوة هي شكل من أشكال الحد من الضرر. قال ذات مرة: "أنا أحب النوم". "حياتي لديها ميل إلى الانهيار عندما أكون مستيقظًا."

النوم الجيد

قد تكون ملاحظة المؤلف أكثر صدقًا مما يتصور. اكتشف العلماء أن الحمض النووي المكسور يتراكم في خلايا المخ خلال النهار وأن أعمال الترميم لا تعكس الضرر إلا أثناء النوم.


وقال ليئور أبلبوم من جامعة بار إيلان في إسرائيل: "أعتقد أن هذا أحد الأسباب الرئيسية التي نحتاجها للنوم". "إن فترة عدم الاتصال تتيح لنا الوقت لتنظيف كل شيء لليوم التالي، لتوفر لنا بداية جديدة قبل أن نشعر باليقظة مرة أخرى."


بالنسبة للفعل الشامل ، فإن النوم له فوائد هائلة. وجدت في الكائنات الحية من الذباب إلى الديدان وقناديل البحر ، فإنه يعيد الجسم ويساعد على التعلم والذاكرة. ولكن على الرغم من البحث المكثف ، فإن الغرض من النوم لا يزال غامضًا.


استنتج أبلبوم وطالبه ، ديفيد زادا ، أنه إذا تطور النوم في جميع الكائنات الحية ذات الجهاز العصبي ، فقد يكون ناجحًا على مستوى الخلايا العصبية الفردية.


لاكتشاف ذلك ، قاموا بتصميم هندسي وراثي صغير من أسماك الزرد بحيث تحمل الصبغيات الموجودة في الخلايا العصبية علامات كيميائية ملونة. ثم استخدم الباحثون مجهرًا قويًا ومتخصصًا لمراقبة كيف تتحرك الصبغيات في الخلايا العصبية ، ومدى كسر الحمض النووي ، عندما كانت الأسماك مستيقظة ونائمة.


عندما استيقظت الأسماك ، لم تتحرك الصبغيات كثيرًا وكسرت خيوط الحمض النووي المتراكمة في الخلايا العصبية ، كجزء من البلى العادي للحياة. إذا كانت الأسماك محرومة من النوم ، عن طريق النقر على خزانها على سبيل المثال ، فإن بعض الخلايا العصبية تتراكم الكثير من الأضرار الجينية التي كانت عرضة لخطر الموت.


لكن عندما نامت الأسماك ، تغيرت الصورة. لاحظ العلماء أن الكروموسومات تغير شكلها في كثير من الأحيان في الأسماك النائمة ، وانخفضت تلف الحمض النووي في الخلايا العصبية الخاصة بهم. حدث الشيء نفسه عندما أضاف الباحثون دواء يحفز على النوم إلى الخزان ، مما تسبب في أن تغفو الأسماك في النهار.


وقال أبلبوم إن الكروموسومات تتغير باستمرار في الشكل للسماح لآليات الإصلاح الطبيعية للخلايا بإصلاح تلف الحمض النووي في نقاط مختلفة. عند الاستيقاظ ، لا يمكن لأعمال الإصلاح مواكبة المعدل الذي يتراكم به الضرر ، ولكن في ساعات النوم الهادئة ، تتمتع آليات الإصلاح بفرصة للاستفادة من الوظيفة.



وقال أبلباوم: "إنه أمر مفاجئ ، لأن الدماغ يدخل في حالة راحة ، لكن الكروموسومات تتحرك بمعدل ضعفين أثناء النوم". "هناك إصلاح مستمر في اليوم ، لكن النوم يتيح لك اللحاق بالركب."


هذه العملية تشبه المجالس المحلية التي ترتب الحفر في الليل عندما تكون حركة المرور قد خفت.


"أعتقد أننا عندما نكون متعبين للغاية ، فإن الخلايا العصبية تتراكم الكثير من الأضرار لدرجة أنها تشير إلى الدماغ كله بأنه علينا الذهاب للنوم لإصلاح الضرر وتجنب الدخول في منطقة غير آمنة" ، أضاف. تم نشر الدراسة في Nature Communications.


بعد اكتشاف التأثير في سمك الزرد ، يريد الباحثون دراسة الفئران لمعرفة ما إذا كانت حركة الكروموسوم وإصلاح الحمض النووي تطابق نشاط المخ المرتبط بمراحل مختلفة من النوم في الثدييات.


وجاء العمل في أعقاب دراسة أجراها سيو واي تشوي في جامعة هونج كونج في يناير الماضي ، والتي استخدمت عينات دم لإظهار أن الحرمان من النوم أدى إلى مزيد من تلف الحمض النووي في الأطباء. وقالت إن عمل أبلباوم كشف كيف تتراكم كسور الحمض النووي في ساعات الاستيقاظ والنقصان أثناء النوم ، ولكن يتراكم مرة أخرى في اليوم التالي.


وقالت "من الواضح من هذه الدراسة أن ديناميات الكروموسوم أثناء النوم لها دور أساسي في إصلاح الحمض النووي التالف". "على الرغم من أن هذه النتائج تم الحصول عليها في نموذج حيواني ، إلى جانب دراسات أخرى أجريت على البشر ، إلا أنها تعطينا اقتراحات أو حلول للتفكير فيما يتعلق بخيارات أسلوب حياتنا وأنماط العمل المتغيرة وصحتنا طويلة الأمد".

المصدر: theguardian.com