Πώς διαφέρουν τα κιρκαδικά ρολόγια από τον ύπνο
Ο καθημερινός ρυθμός ύπνου και αφύπνισης είναι ένας από τους πιο θεμελιώδεις κύκλους στη ζωή μας και συχνά τον εξισώνουμε με το κιρκάδιο ρολόι μας. Αλλά η πραγματικότητα είναι πιο λεπτή από αυτό. Το κιρκάδιο ρολόι, όπως έμαθαν οι βιολόγοι τις τελευταίες δεκαετίες, είναι στην πραγματικότητα μια απίστευτα ακριβής μοριακή μηχανή που υπάρχει σχεδόν σε κάθε κύτταρο του σώματος. Αποτελούμενο από έναν αριθμό πρωτεϊνών που ενώνονται και καταρρέουν ρυθμικά, το σύμπλεγμα ρολογιού ελέγχει τη μεταγραφή χιλιάδων γονιδίων που επηρεάζουν τα πάντα, από την όρεξη μέχρι την κυτταρική διαίρεση. Υπάρχει μια εποχή - ή μάλλον, μια ώρα της ημέρας - για κάθε διαδικασία που παίρνει το χρόνο της από το ρολόι. Ο ύπνος τυχαίνει να είναι μια τέτοια διαδικασία.
Έχουμε δει τεράστια άλματα και όρια πρόσφατα στην κατανόηση ποιες ακριβώς πρωτεΐνες εμπλέκονται στο σύμπλεγμα του ρολογιού και πώς λειτουργεί. Ωστόσο, ο ύπνος - η πιο προφανώς συνδεδεμένη με το χρόνο δραστηριότητά μας - εξακολουθεί να είναι σε μεγάλο βαθμό ένα μυστήριο σε μοριακό επίπεδο. Μερικοί από το ίδιο καστ επιστημόνων που βοήθησαν να φωτιστεί το ρολόι, τώρα κοιμούνται λίγο. Ο Joseph Takahashi, του οποίου το εργαστήριο εντόπισε ένα σημαντικό γονίδιο ρολογιού πριν από περίπου 20 χρόνια. Masashi Yanagisawa, ο οποίος βοήθησε να αποκαλυφθεί ο νευροδιαβιβαστής πίσω από τη ναρκοληψία. και ένας μακρύς κατάλογος συναδέλφων βρήκε πρόσφατα δύο γονίδια που φαίνεται να επηρεάζουν τον ύπνο. Παρακολούθησαν 8.000 μεταλλαγμένα ποντίκια να κοιμούνται χρησιμοποιώντας το ίδιο είδος τεχνολογίας παρακολούθησης εγκεφάλου που χρησιμοποιούν τα ανθρώπινα εργαστήρια ύπνου. Η ιδέα ήταν ότι εάν κάποιο μεταλλαγμένο κοιμόταν παράξενα - αν περνούσε λιγότερο χρόνο σε ονειρεμένο ύπνο από το συνηθισμένο, για παράδειγμα, ή νυσταζόταν πολύ πιο γρήγορα - και η συμπεριφορά τους μπορούσε να εντοπιστεί σε ένα μεταλλαγμένο γονίδιο, τότε αυτό το γονίδιο μπορεί να παίξει βασικό ρόλο κατά τη διάρκεια. Αυτή είναι ουσιαστικά η ίδια στρατηγική που χρησιμοποιούσαν ο Takahashi και οι συνεργάτες του για να αποκαλύψουν αυτό το γονίδιο ρολογιού όλα αυτά τα χρόνια.
Οι ίδιες προσεγγίσεις που λειτούργησαν τόσο καλά με το κιρκάδιο ρολόι θα σπάσουν τον ύπνο; Είναι ένα διαφορετικό είδος πρόκλησης, λένε πολλοί ερευνητές. Ενώ το ρολόι έχει τεράστια και διακλαδωτική επιρροή σε όλο το σώμα, στην καρδιά του βρίσκεται μια ομάδα πρωτεϊνών, τα μέλη της οποίας αποδείχθηκαν ότι ανατέμνονταν αρκετά εύκολα με πειράματα κλασικής κυτταρικής βιολογίας. Ο ύπνος, από την άλλη πλευρά, είναι ένα φαινόμενο που φαίνεται να εκδηλώνεται κυρίως στο επίπεδο του οργάνου ή του οργανισμού, και τα γονίδια που σχετίζονται με τον ύπνο δεν φαίνεται να έχουν σημασία μόνο για τον ύπνο - είναι ενεργά σε όλα τα είδη διεργασιών. πάνω από το σώμα. Αυτό μπορεί να δυσκολέψει το άλμα από την ανακάλυψη ενός γονιδίου που συνδέεται με τον ύπνο σε μια θεμελιώδη εικόνα για το πώς λειτουργεί ο ύπνος. Ο Takahashi είναι αισιόδοξος, ωστόσο:Αντανακλά ότι στα τέλη της δεκαετίας του 1990, καθώς τα γονίδια του ρολογιού ταυτοποιούνταν, το πεδίο επεκτάθηκε απίστευτα γρήγορα. «Ελπίζουμε ότι κάτι παρόμοιο θα συμβεί με τον ύπνο», είπε.
