В мозге человека нашли «батарейку»: раскрыта удивительная роль миелина

Почему все живые организмы время от времени спят? Это один из самых старых и одновременно самых актуальных вопросов биологии. Сон долго рассматривался как способ отдохнуть, переработать информацию или восстановить повреждения, но теперь у ученых появилась еще одна интригующая гипотеза.

Команда ученых из Италии, Швейцарии и Израиля под руководством Алессандро Морелли в своем новом исследовании сделала вывод, что, возможно, сон нужен мозгу для того, чтобы буквально «зарядить батарейку». Этой «батарейкой» является не что иное, как миелиновая оболочка, окружающая нервные волокна.

Миелин на протяжении долгих лет считался пассивной изоляцией нервных волокон, подобной пластиковому покрытию на электрических проводах, необходимой для того, чтобы сигналы могли быстрее проходить по нейронам. Однако новые данные показывают, что у этого вещества может быть куда более активная роль. Исследователи выдвинули предположение, что миелин работает как накопитель энергии, а точнее — как протонный конденсатор. Это означает, что во время сна он накапливает протоны — положительно заряженные частицы, которые участвуют в синтезе АТФ, универсального источника энергии для клеток.

Механизм работы этой «миелиновой батарейки» выглядит следующим образом. Пока организм спит, особые белки MBP и PLP в составе миелина постепенно насыщаются протонами, подобно тому, как вода медленно наполняет бак. Когда человек просыпается, начинается обратный процесс: протоны через специальные каналы устремляются к молекулам АТФ-синтазы, которые работают как крошечные турбины. Эти молекулы вырабатывают АТФ, обеспечивая нервные клетки энергией, необходимой для быстрой передачи сигналов. Когда запас протонов иссякает, энергия заканчивается — и организм снова погружается в сон, чтобы восполнить запасы.