Hungrig sein kann einen weg, um wach zu bleiben, ohne zu fühlen groggy oder geistig herausgefordert


Hungrig sein kann einen weg, um wach zu bleiben, ohne zu fühlen groggy oder geistig herausgefordert

Als jeder, der jemals gekämpft hat, um seine Augen offen zu halten, nachdem eine große Mahlzeit bekannt ist, kann das Essen Schläfrigkeit verursachen. Neue Forschung in Fruchtfliegen deutet darauf hin, dass umgekehrt hungrig sein kann einen Weg, um wach zu bleiben, ohne fühlen sich groggy oder geistig herausgefordert.

Wissenschaftler an der Washington University in St. Louis fanden, dass Hunger die Notwendigkeit der Nahrung erlaubt, die Notwendigkeit für den Schlaf zu beiseite schieben. Wie Menschen und Ratten können Fruchtfliegen nicht ohne Schlaf überleben. Aber in einer Reihe von Fliegen, die so konstruiert wurden, dass sie empfindlich auf Schlafentzug waren, verdreifachte der Hungertod fast die Zeit, die sie ohne Schlaf überleben konnten.

Forscher zeigten, dass die Fähigkeit, den Auswirkungen des Schlafverlustes zu widerstehen, mit einem Protein verknüpft wurde, das dem Obstfliegengehirn hilft, seine Lagerung und Verwendung von Lipiden zu verwalten, eine Klasse von Molekülen, die Fette wie Cholesterin und fettlösliche Vitamine wie Vitamine A einschließen Und D.

"Die großen Drogen, die wir haben, um die Leute entweder einzuschlafen oder sie wach zu halten, sind alle auf eine kleine Anzahl von Wegen im Gehirn ausgerichtet, die alle mit Neurotransmission zu tun haben", sagt Paul Shaw, PhD, Assistant Professor für Neurobiologie und Anatomie ". Die Modifizierung der Lipidverarbeitung mit Medikamenten kann uns eine neue Möglichkeit zur Bewältigung von Schlafproblemen geben, die effektiver ist oder weniger Nebenwirkungen hat."

Die Studie erscheint online 31. August in PLoS Biologie

Die Ergebnisse fügen eine neue Falte auf die komplexe Beziehung zwischen Schlaf und diätetischen Stoffwechsel. Wissenschaftler erkannten vor etwa einem Jahrzehnt, dass unzureichender Schlaf zu Fettleibigkeit führt und zur Entwicklung von Diabetes und Koronarerkrankungen beiträgt. Bisher hatte niemand die mit Lipiden verbundenen Gene mit der Regulierung des Schlafbedarfs verbunden.

Clay Semenkovich, MD, ein Washington University Lipid-Experte nicht direkt an der Studie beteiligt, sagt die Ergebnisse passen in ein wachsendes Bewusstsein, dass Organismen Lipide für viel mehr als Energiespeicherung verwenden.

"Es wird deutlich, dass Fette als Signalmoleküle in einer Reihe von Kontexten dienen", sagt Semenkovich, der Herbert S. Gasser Professor für Medizin. "Wenn Sie die entsprechenden Lipide in der Schlafregulierung identifizieren und herausfinden, wie man sie kontrolliert, können Sie In der Lage sein, das Leiden mit dem Verlust des Schlafes zu verringern oder die Notwendigkeit, wach zu bleiben."

Shaw verwendet Fruchtfliegen als Modelle für Schlafwirkungen in höheren Organismen. Er war unter den ersten, die beweisen, dass Fliegen in einen vergleichbaren Zustand eintreten, was zeigt, dass sie Perioden der Inaktivität haben, wo eine größere Stimulation erforderlich ist, um sie zu wecken. Wie die Menschen, Fliegen, die eines Tages den Schlaf beraubt werden, werden versuchen, es zu ersetzen, indem sie am nächsten Tag mehr schlafen, ein Phänomen, das als Schlafschuld bezeichnet wird. Sleep-deprived Fliegen auch schlecht auf einem einfachen Test der Lernfähigkeit.

Studien in anderen Labors haben gezeigt, dass Hunger oder, im Falle von menschlichen Freiwilligen, Fasten führt zu weniger Schlaf. Neuere Forschungen haben auch gezeigt, dass Hunger kann die Aktivität Ebenen von Genen, die Speicherung und Verwendung von Lipiden zu verwalten.

Shaw's Labor zuvor gezeigt, dass Obst fliegt mit einer Mutation in einem Zeitnehmung Gen sammeln Schlaf Schulden viel schneller und beginnen zu sterben, nachdem sie wach gehalten für so wenig wie 10 Stunden. Matt Thimgan, PhD, ein Postdoktorand, berichtet in der neuen Arbeit, dass verhungernde Fruchtfliegen mehr Zeit wach verbracht haben und verhungernde Fruchtfliegen mit der Zeitmessung Genmutation bis zu 28 Stunden ohne Schlaf überleben könnte.

Die Wissenschaftler testeten die verhungernden, schlaflosen Fliegen für zwei Markierungen von Schlafschulden: ein Enzym im Speichel und die Fähigkeit der Fliegen zu lernen, ein Licht mit einem unangenehmen Reiz zu assoziieren. Beide Tests zeigten, dass die verhungernden Fliegen nicht schläfrig wurden.

"Aus einer evolutionären Perspektive ist das sinnvoll", sagt Thimgan, "wenn du verhungertest, dann willst du sicher sein, dass du auf deinem Spiel kognitiv auf deinem Spiel kommst, um deine Chancen zu verbessern, Nahrung zu finden, anstatt Nahrung für jemanden zu werden sonst."

Wissenschaftler fanden einen Effekt ähnlich wie Hunger in Fruchtfliegen, wo ein Gen namens Lipid Speicher Tröpfchen 2 (LSD2) deaktiviert wurde. Nach dem Schlafentzug waren Fliegen mit der LSD2-Mutation weniger wahrscheinlich, um für längere Zeit zu schlafen und weiterhin auf dem Lerntest hoch zu punkten.

"LSD2-Mutanten scheinen ständig Lipide durch ihr Speicherdepot in den Zellen zu drehen, sie hineinzuziehen und sie sehr schnell zu entfernen", sagt Thimgan. "Das Deaktivieren von LSD2 scheint es schwer zu machen, dass die Zellen an den Lipiden festhalten und sie richtig verwenden Wir denken, dass dies die Fähigkeit der Gehirnzellen beeinträchtigt, auf Schlafentzug zu reagieren."

Die Forscher arbeiten daran, die spezifischen Lipide zu identifizieren, die durch den Verlust von LSD2 betroffen sind.

Thimgan MS, Suzuki Y, Seugnet L, Gottschalk L, Shaw PJ. Das Perilipin-Homolog, Lipid-Speicher-Tröpfchen 2, reguliert die Schlaf-Homöostase und verhindert Lernbeeinträchtigungen nach Schlafverlust. PLoS Biologie , 31. August 2010.

Die Finanzierung der National Institutes of Health und der WM Keck Foundation unterstützte diese Forschung.

Quelle: Washington University School of Medicine

Suspense: 19 Deacon Street / A Week Ago Wednesday / The House in Cypress Canyon (Video Medizinische Und Professionelle 2018).

Abschnitt Probleme Auf Medizin: Medizinische übung