Команда ученых обнаружила, что накопление электрического напряжения внутри митохондрий в отдельных нейронах мозга вызывает утечку электронов и образование вредных активных форм кислорода. Этот внутренний стресс, по их мнению, служит сигналом для запуска сна — своеобразной паузы, позволяющей клеткам восстановиться и предотвратить повреждения.

Исследования проводились на плодовых мушках. Когда митохондрии становились чрезмерно активными, клетки испытывали окислительный стресс, что и провоцировало реакцию сна.

Специализированные нейроны в мозге выполняют роль автоматических выключателей: они отслеживают уровень утечки электронов и активируют «спящий режим», если напряжение превышает безопасный порог. Ученые даже смогли управлять этим процессом в лаборатории. Они стимулировали митохондрии с помощью света и тем самым изменяли продолжительность сна.

Этот механизм помогает объяснить, почему метаболизм и сон тесно связаны. Мелкие животные с высоким уровнем кислородного обмена спят больше и живут меньше. Люди с нарушениями в работе митохондрий часто жалуются на хроническую усталость даже без физической нагрузки.

Авторы исследования считают, что их работа может помочь в лечении неврологических заболеваний, хронической усталости и в изучении процессов старения.