वैज्ञानिकों ने पाया है एक नींद स्विच माउस में मस्तिष्क

जीव का अध्ययन किया है, सोने के लिए एक सौ से अधिक साल. समय के साथ अप करने के लिए शुरू किया सतह दिलचस्प विवरण: सोने के अभाव के रूप में, हम अब जानते हैं, कर सकते हैं मौत के लिए नेतृत्व. मन्या दबाव, सोने के लिए जरूरत बढ़ जाती है लंबे समय तक हम जाग रहे हैं. के रूप में मनुष्य और अन्य स्तनधारियों में, नींद में दिखाई देता है की रीडिंग मस्तिष्क गतिविधि. धीरे-धीरे एक गूंज लाइन पर, ईईजी के लिए शुरू होता है के रूप की एक श्रृंखला टूट जाता है, तथाकथित नींद spindles कर रहे हैं, जो चमकते जलाया मॉनिटर नींद प्रयोगशालाओं.

लेकिन फिर भी इन सभी के साथ सावधान टिप्पणियों के आणविक मशीनों के पीछे हमारी रात से प्रस्थान चेतना के बीच रहते हैं सबसे गहरा रहस्य में आधुनिक जीव विज्ञान. "यंत्रवत स्तर हम नहीं जानते कि क्या हमें सोने के लिए चाहते हैं," कहते हैं, अमित सहगल, कालक्र पेन्सिलवेनिया विश्वविद्यालय से आयोजन, नींद अध्ययन पर फल मक्खियों. जीव को मजबूर थे रूपांतरित करने के लिए हजारों की प्रयोगशाला जीवों, मक्खियों की तरह, उन लोगों के लिए देख असामान्यताएं है जो उन लोगों के सर्किट में नींद का अध्ययन किया और उनके जीन में है । यह भी अध्ययन के साथ लोगों को नींद से जुड़ी है । विचार है कि यदि हम तय कर सकते हैं जो जीन कर रहे हैं टूट गया है का कारण बनता है क्या लोगों के लिए सो जाते हैं पर तालिका बनाने मक्खियों भी नींद के वंश का उत्पादन, हम करीब आते हैं समझने के लिए क्यों हम सोने के लिए चाहते हैं और क्या है सपना आणविक स्तर पर.

और अब वैज्ञानिकों के एक समूह से जापान और टेक्सास, पहली परिणामों की घोषणा की एक शक्तिशाली प्रयोग लेता है, जो एक ही दृष्टिकोण है, लेकिन चूहों को शामिल, एक अभूतपूर्व पैमाने पर है । कई वर्षों के लिए वैज्ञानिकों ने जीन म्यूटेशन हजार चूहों, उन्हें प्लग में लहर की निगरानी कॉर्ड और देखा उन्हें नींद. हाल के एक लेख में, प्रकृति में, वैज्ञानिकों ने पर्दाफाश किया है दो जीन है कि हो सकता है में भाग लेने जैविक मशीन नींद में है । पहले पाया गया था चूहों में था, जो अधिक नींद की तुलना में हमेशा की तरह. एक और पाया कि चूहों में कम खर्च सपना नींद (चरण का तेजी से आँख आंदोलन, रेम). इन परिणामों डाल शोधकर्ताओं ने नींद के नए लक्ष्यों और योगदान करने के लिए एक बढ़ती लहर में अनुसंधान की पहचान के लिए आणविक आधार की नींद.

के विचार इस प्रयोग 2007 में दिखाई दिया, कहते हैं मासाशी Yanagisawa. उस समय, जीवविज्ञानी काम पर पश्चिमी मेडिकल सेंटर के विश्वविद्यालय के टेक्सास. वह था एक नींद अध्ययन में दस साल पहले, जब एक साथ अपने सहयोगियों के साथ शुरू कर दिया है के लिए शिकार दिलचस्प न्यूरोट्रांसमीटर, के द्वारा की पहचान की प्रोटीन है, जो के साथ जुड़े थे narcolepsy. रोगियों narcolepsy के साथ कर सकते हैं अचानक एक चरण में जाने के तेजी से आँख आंदोलन (नींद), यहां तक कि अगर हम हँस रहे थे या बैठे में चैट. अध्ययन की भागीदारी के साथ कृन्तकों का अभाव है कि इस प्रोटीन, और एक कॉलोनी के narcoleptic कुत्तों स्टैनफोर्ड में, के रूप में अच्छी तरह के रूप में मानव अध्ययन जल्द ही पता चला की भूमिका प्रोटीन. तथाकथित orexin लोगों की मदद करता है जागते रहो, लेकिन नहीं है पूरी कहानी. वैज्ञानिकों की खोज की है, न्यूरॉन्स के लिए जिम्मेदार चिंता और बेहोश करने की क्रिया. Yanagisawa था अधिक से अधिक हो रही करने के लिए चाहता दरार ब्लैक बॉक्स की नींद.

नहीं लंबे समय से पहले, जीव अध्ययन करने के लिए शुरू के हजारों उत्परिवर्ती मक्खियों की खोज में जीन की नींद. के लिए मक्खियों है कि निरंतर गति में हैं जब जाग, वैज्ञानिकों को परिभाषित "नींद" के रूप में, निष्क्रियता की अवधि के. लेकिन सोने के मानक के अध्ययन के लिए मानव नींद electroencephalography, या ईईजी, आप की अनुमति देता है पर नजर रखने के लिए मंच की नींद को मापने के द्वारा मस्तिष्क गतिविधि. यह दिलचस्प होगा की कोशिश करने के लिए इस विधि के साथ चूहों में, मैंने सोचा कि Yanagisawa. हाँ, उनकी प्रजनन और रखरखाव और अधिक महंगा हो जाएगा की तुलना में मक्खियों, लेकिन वे डाल सकता है प्रत्यारोपण के लिए ईईजी निगरानी. और चूहों कर रहे हैं evolutionarily मनुष्य के लिए करीब है. इसलिए, वैज्ञानिक के साथ बलों में शामिल हो गया यूसुफ के साथ कैमरा के पश्चिमी विश्वविद्यालय, एक विशेषज्ञ में अध्ययन चूहों के.

उन्होंने फैसला किया कि वे के लिए सक्षम हो जाएगा बनाने के एक साप्ताहिक 30-40 उत्परिवर्ती चूहों प्रत्यारोपित, पर नज़र रखता है, मस्तिष्क की गतिविधियों में उनके सिर और देखो कितना समय वे नींद और कैसे लंबे समय में खर्च प्रत्येक नींद चरण में है । इस अध्ययन से उत्पन्न एक ही डेटा के रूप में अध्ययन मनुष्यों पर है । चूहों असामान्यताओं के साथ पहचाना जा सकता है के आधार पर मस्तिष्क की गतिविधियों, और फिर के माध्यम से झारना के जीनोम की खोज में के लिए जिम्मेदार है, विचलन के जीन में है ।

पायलट चरण के साथ शुरू हुआ कई सौ जानवरों है । "प्रत्येक माउस किया जा सकता है एक खजाना," कहते हैं Yanagisawa. "तुम बस के लिए किया था, जिनमें से उन्हें बाहर निकालने." वे बहुत जल्द ही पाया माउस के साथ सो जाओ विकार है । और 2009 में, Yanagisawa एक बड़ा अनुदान सरकार की ओर से जापान के लिए सोने का अध्ययन. अनुदान इतना बड़ा था की अनुमति दी है कि उसे बनाने के लिए एक केंद्र के विश्वविद्यालय Tsukuba, जापान में जारी रखने के लिए निगरानी के एक बड़े पैमाने पर है । "अब हम अप करने के लिए 100 चूहों प्रति सप्ताह, कहते हैं," Yanagisawa.

में काम की प्रकृति को प्रस्तुत करता है के एक सर्वेक्षण के परिणामों 8000 चूहों. कई वर्षों के लिए, के रूप में सहगल और दूसरों के लिए, वे के बारे में सुना कुछ नई प्रगति के बारे में इस समूह के हैं । हालांकि, जीन नाम हमेशा से रहे हैं सख्त विश्वास में रखा जाता है । सहगल को याद करते हैं, जिस पर एक बैठक में एक शोधकर्ता प्रयोगशाला से Yanagisawa podrachivaya दर्शकों से पूछा: "पूछो क्या मैं पता करने के लिए चाहते हैं?". भीड़ गरजे जवाब में: "क्या कर रहे हैं जीन है?".

"तो मैं बहुत खुश था यह देखने के लिए काम करते हैं," एक हंसी के साथ कहते हैं, सहगल, "और अंत में पता था कि यह जीन में है."

पहला जीन है, जो वर्णित वैज्ञानिकों की एक टीम बनाता है एक प्रोटीन बुलाया SIK3. माउस के साथ एक उत्परिवर्ती जीन SIK3 में कम समय खर्च जाग राज्य में हर दिन वे सोया 30% से अधिक अन्य चूहों. SKI3 है एक एंजाइम है कि का उपयोग करता है, सेलुलर बैटरी — अणु ऊर्जा की दुकानकहा जाता है एटीपी को सक्रिय करने के लिए अन्य प्रोटीन. जब वैज्ञानिकों ने जांच की प्रकृति के इस उत्परिवर्तन, वे पाया है कि वह हटा दिया था स्विच SIK3. उत्परिवर्तन SIK3 में बंद कर दिया "पर"की स्थिति में है.

एक और जीन पाया कि चूहों में बिताया कम समय में नींद चरण के तेजी से आँख आंदोलनों, गलती से गिरने और गिराने के बाहर इस स्थिति है, जो आमतौर पर के लिए चली एक उम्मीद के मुताबिक समय की अवधि के. एक उत्परिवर्तन में NALCN प्रोटीन है, जो कार्य करता है के रूप में एक चैनल में सेल दीवारों के न्यूरॉन्स. इस प्रोटीन की अनुमति देता आयनों के माध्यम से तोड़ने के लिए उन्हें. विशेष रूप से, इस माउस उत्परिवर्तन का कारण बन सकता तंत्रिका गतिविधि है, जो बहुत जल्दी वापसी के पशु के चरण से तेजी से आँख आंदोलन.

पहचान के साथ जुड़े जीन की नींद के लिए नेतृत्व नहीं करेंगे तत्काल जवाब. नींद के लिए बहुत महत्वपूर्ण है कि अस्तित्व के पूर्वजों हर सो प्राणी है, जो आज रहने वाले, मौत का जोखिम करने के क्रम में दैनिक इसे करते हैं. इसका मतलब यह है कि हम में से प्रत्येक के शरीर में वहाँ रहे हैं कई तरीके प्रेरित करने के लिए नींद. तंत्र बहुत कुछ किया जाना चाहिए बनाने के लिए यह मुश्किल का उल्लंघन करने के लिए यादृच्छिक जीन उत्परिवर्तन या कुछ और करने के लिए, की संभावना को बाहर पूरे सपना है । उत्परिवर्ती मक्खी पैदा होता है कि एक गंभीर विकृति है, नींद की पीढ़ियों से अधिक का उत्पादन करने के लिए और अधिक और अधिक की जरूरत है सोने के लिए, सहगल कहते हैं. यह वर्तमान में एक असुविधा के लिए वैज्ञानिकों, लेकिन एक ही समय में इंगित करता है विश्वसनीयता नींद के तंत्र. और ज्यादातर जीनों के साथ जुड़े नींद पाए जाते हैं, जो पिछले दस वर्षों में, एक बहुत कुछ था नियुक्तियों का है । "वहाँ है कोई अलग "जीन की नींद कहते हैं," दिव्या, Sitaraman, नींद शोधकर्ता विश्वविद्यालय के सैन डिएगो. "वहाँ रहे हैं जीनों के लिए बुनियादी कार्य है, जो भी प्रभावित कर सकते हैं सो जाओ."

नए काम में एक महान उदाहरण है । SIK3 दिखाई दिया जा करने के लिए दिखाया गया है ही नहीं, मस्तिष्क में है । कई सालों के लिए, वैज्ञानिकों ने पाया है कि यह सारे शरीर में इस्तेमाल किया. यह जुड़ा हुआ है, चयापचय के साथ समस्याओं का नेतृत्व कर सकते हैं कि करने के लिए उनींदापन, शरीर के टॉम कहते हैं Scammell, एक चिकित्सक और शोधकर्ता की नींद हार्वर्ड मेडिकल स्कूल में. चिकित्सा अनुसंधान चूहों मदद कर सकते हैं की पहचान करने के लिए कि क्या उनींदापन प्रभाव के साथ SKI3 एक सपना है, या शायद के साथ नुकसान करने के लिए जिगर या गुर्दे.

हालांकि, के रूप में काम पर पशु मॉडल के लिए जारी है पता चलता है और अधिक और अधिक नींद के साथ जुड़े जीन मनुष्यों में, इस सेट की आवश्यकता है एक और अधिक गंभीर दृष्टिकोण । वैज्ञानिकों plucked के हजारों लोगों को समय पर निर्भर करता है वे सो जाओ, अध्ययन, उनके जीन की पहचान करने के बीच में किसी भी कनेक्शन और पैटर्न. लेकिन अनुसंधान नहीं करता है महत्वपूर्ण परिणाम लाने.

जब पता चला था कि नहीं तो कई संगठनों के साथ जीन कहते हैं, रिक सक्सेना, एक आनुवंशिकीविद् से हार्वर्ड स्कूल ऑफ मेडिसिन । इस वजह से, सबसे अधिक संभावना है, की एक अतिरिक्त के साथ प्रवर्तन तंत्र नींद के लिए मौजूद नहीं है या नहीं पाया जाता है, विशेष रूप से व्यक्त जीनों के प्रभाव, जो आप की पहचान कर सकते हैं पृष्ठभूमि के खिलाफ.

हालांकि, यह बिल्कुल सामान्य है के लिए एक अपेक्षाकृत नए अनुसंधान के क्षेत्र में. हाँ, सपनों का पता लगाने के लिए एक लंबे समय है, लेकिन हाल ही में जब तक, इन अध्ययनों बहुत वर्णनात्मक. अब इन अध्ययनों से अधिक कर रहे हैं यांत्रिक. इस बीच, Yanagisawa और उनके सहयोगियों के लिए जारी की निगरानी सो कृन्तकों. और मुझे विश्वास है, यह बहुत दिलचस्प है.