Митохондрии и сон: как энергия клеток управляет отдыхом

Митохондрии — это маленькие «электростанции» внутри клеток, которые производят энергию. Они постоянно меняют форму: то сливаются вместе, то делятся. Этот процесс называется митохондриальной динамикой. Оказывается, он тесно связан со сном.

Учёные собрали данные разных исследований. У животных и людей недосып нарушает работу генов митохондрий, повышает окислительный стресс (повреждение клеток) и меняет структуру этих органелл, особенно в участках мозга, которым нужно много энергии.

Особенно подробно изучены мухи-дрозофилы. У них есть нейроны, управляющие сном. Когда накапливается усталость, в этих клетках снижается потребление энергии, митохондрии делятся, и накапливаются активные формы кислорода. Это biochemical сигнал, который запускает сон. Во время восстановительного сна всё происходит наоборот: нейроны активнее тратят энергию, митохондрии сливаются, баланс восстанавливается. Если искусственно изменить форму митохондрий или выработку энергии в этих нейронах, сон меняется в ту или другую сторону.

Похожие изменения после недосыпа видны и в других нейронах — например, в коре мозга млекопитающих. Учёные предполагают, что митохондриальная динамика — это универсальный механизм, который настраивает возбудимость нейронов и «давление сна».

Важно: это обзор, а не новое эксперимент на людях. Большинство данных получено на дрозофилах и других животных, поэтому переносить выводы на человека пока рано.