Возможно ли наступление смерти от недосыпа? На этот вопрос все ученые отвечают утвердительно, но нейробиологи из Гарвардской школы медицины в ходе экспериментов с фруктовыми мухами и мышами выяснили, что именно вызывает смерть при длительном отсутствии сна.
То, что длительное нарушение или полное отсутствие сна вызывает у животных и человека проблемы со здоровьем и смерть, ученым известно уже давно, однако механизм этого процесса до сих пор был непонятен. Американские исследователи попытались восполнить этот пробел и смогли добиться весьма впечатляющего результата. Они выяснили вследствие чего можно умереть если не спать.
Как проводился эксперимент
Для начала ученые выяснили, что простая механическая тряска не мешает фруктовым мухам спать, поэтому пришлось генетически модифицировать насекомых, обеспечив при определенной температуре повышенную экспрессию протеина, который воздействует на подавляющие сон нейроны. В результате мухи не могли спать при 29°C , таким образом, без сна смерть наступала через десть дней. Причем насекомые начали умирать массово, а к двадцатому дню в живых не осталось ни одной особи. При этом немодифицированные мухи из контрольной группы нормально прожили 40 дней в тех же условиях.
Сравнив клеточные изменения у «бессонных» мух с контрольной группой, ученые не обнаружили никаких значительных различий, в том числе в тканях мозга, за исключением одного. Насекомые, у которых наступала смерть без сна на десятые сутки, в ходе эксперимента значительно повышался уровень молекул активных форм кислорода (АФК) в кишечнике. Причем, когда мухам вновь позволяли спать, уровень молекул АФК в их кишечнике вновь снижался. В больших количествах эти молекулы способны вызывать повреждения ДНК и других клеточных элементов, приводя к смерти без сна.
Исследования были проведены в Гарвардской медицинской школе. Главой команды ученых стала нейробиолог Драгана Рогуля. Её основная специализация — мушки. Тем не менее, эксперимент по установлению причин смерти от недосыпа было решено провести и на мышах.
Ученые повторили эксперимент на мышах и получили тот же результат — при отсутствии сна в их кишечнике также накапливались молекулы АФК. Причем только там — в остальных органах после смерти от недосыпа никаких изменений не происходило.
После этого ученые подобрали антиоксидант, способный удалять молекулы АФК — и в результате насекомые даже без сна продемонстрировали нормальную или близкую к ней продолжительность жизни. Это подтвердило полученные ранее результаты — причиной смерти от недосыпа является накопление молекул АФК в кишечнике.
Что обнаружили ученые
До конца обнаруженный ими механизм смерти без сна нейробиологи пока не пронимают. «Мы все еще не знаем, почему потеря сна вызывает накопление АФК в кишечнике, и почему это смертельно, — говорит один из авторов исследования Юсеф Каплан Дор. — Отсутствие сна может напрямую воздействовать на кишечник, однако весь этот механизм вполне может запускаться и мозгом. Причиной смерти могут быть повреждения в кишечнике или же общее воздействие на организм АФК, либо комбинация того и другого».
Давайте разберемся что же такое АФК и как эти формы приводят к смерти без сна. Итак, активные формы кислорода — включают в себя ионы кислорода, свободные радикалы и перекиси как неорганического и органического происхождения. АФК пнепрерывно образуются в живой клетке как продукты нормального метаболизма кислорода.
Подытожив данные, полученные американскими исследователями, мы можем выявить последовательность событий, ведущих к смерти от недосыпа у мух и мышей.
- Живой организм (на примере фруктовых мух и мышей) лишается сна
- При недосыпе в их кишечнике начинает накапливаться уровень активных молекул форм кислорода
- В результате происходит смерть от недосыпа
Как отсутствие сна влияет на людей
Однако американские нейробиологи не спешат распространять полученные причины смерти от недосыпа на человека. Они отмечают, что одной из целей их исследования было выявление столь раннего появления сна в эволюции животных.
Но сколько дней без сна приведут к смерти человека? Пока что достоверного ответа на этот вопрос не существует, ведь проводить подобные эксперименты над человеком не гуманно. Тем не менее, в истории зафиксированы случаи, когда люди добровольно подвергали себя риску смерти от недосыпа. Так, однажды школьник Рэнди Гарднер не спал чуть больше 11 суток. Этот эксперимент он решил поставить в качестве внеклассной научной работы.
В научной среде есть мнение, что человек умеет «выключать» отдельные участки мозга в периоды нехватки сна. Возможно, эта способность помогла нашим предкам выжить в дикой природе. Тем труднее ответить на вопрос через сколько наступит смерть от недосыпа. Каждый организм индивидуален и у него существуют средства защиты в стрессовых ситуациях.
Сколько не спать чтобы умереть? Вряд ли человек в здравом рассудке специально задастся таким вопросом. Тем не менее, существует особо тяжелая форма бессонницы, которую называют «фатальная семейная бессонница», так как это заболевание передается генетически. Эти люди вследствие своего недуга способны довести себя до смерти от недосыпа. Вот симптомы этой болезни в динамике:
- Лишение сна
- Сужение зрачков, повышенное потоотделение
- Постоянное состояние дремоты
- Непроизвольные подергивания
- Потеря веса
- Впадание в маразм
- Смерть от недосыпа