Nikmati bermimpi? Dua gen utama mungkin terima kasih. Satu kajian baru pada tikus mendapati bahawa "gen impian" ini penting untuk tahap tidur yang membawa orang-orang penglihatan dunia bizarro untuk mengambil ujian matematik sekolah tinggi yang telanjang, kehilangan gigi dan melonjak ke udara.
Tanpa gen yang dipanggil Chrm 1 dan Chrm 3, mamalia tidak akan mengalami tidur pergerakan mata yang cepat (REM), di mana otak aktif seperti semasa sedang terjaga tetapi tubuh lumpuh. Penemuan itu penting, kata para penyelidik, kerana gangguan tidur dan gangguan psikiatri dikaitkan. Oleh itu, memahami kawalan asas tidur di otak dapat memperbaiki rawatan farmasi untuk masalah tidur dan psikiatri, kata ketua kajian Hiroki Ueda dari Riken, sebuah institut penyelidikan Jepun.
"Tidur bunyi adalah penting untuk kualiti kehidupan manusia, sementara beberapa gangguan dalam tidur boleh membawa kepada pelbagai akibat yang tidak diingini," Ueda memberitahu Live Science dalam e-mel. Tetapi "jentera molekul sebahagian besarnya masih diturunkan, menghalang perkembangan rawatan untuk penyakit yang berkaitan dengan tidur."
Kitaran aneh
Pada malam tertentu, kitaran manusia melalui tidur bukan REM dan REM, yang ditakrifkan oleh pelbagai pola aktiviti otak. Tidak ada yang tahu alasan yang tepat untuk fasa tidur yang berbeza, tetapi masalah dengan tidur REM telah dikaitkan dengan demensia, penyakit Parkinson dan gangguan neurologi yang lain. Dan tidur yang lemah secara umum dikaitkan dengan peningkatan risiko bunuh diri.
Itulah sebabnya Ueda dan rakan-rakannya berminat untuk memahami asas kerja tidur. Para saintis telah menemui bahawa peralihan daripada REM kepada REM tidur melibatkan neurotransmitter yang dipanggil acetylcholine. Tetapi terdapat 16 jenis reseptor selular di dalam otak yang acetylcholine dapat mengikat, dan ia jauh dari jelas yang penting untuk tidur REM dan yang berlebihan.
Untuk mengetahui, para penyelidik menggunakan teknologi CRISPR untuk mengetuk gen untuk reseptor asetilkolin ini, satu demi satu, pada tikus. CRISPR menggunakan urutan genetik untuk membimbing enzim ke seksyen DNA yang dikehendaki, di mana enzim kemudian mengetuk urutan, menghalang gen tersebut daripada diekspresikan.
Kehilangan tidur
Kajian itu dengan segera menunjukkan bahawa satu keluarga reseptor asetilkolin, jenis nikotinik, tidak mempunyai banyak kaitan dengan tidur. Tikus yang dilucutkan dari reseptor itu tidur lebih kurang seperti tikus yang mempunyai mereka.
Keluarga yang lain, reseptor acetylcholine muscarinic, ternyata lebih menarik. Khususnya, kehilangan dua reseptor yang dipanggil Chrm1 dan Chrm3 dipendekkan tidur dengan hampir 3 jam sehari. Kehilangan salah satu daripada dua reseptor itu dikurangkan dan dipisahkan tidur REM khusus, sementara juga mengurangkan tidur bukan REM. Dan tikus dengan reseptor bukan pada dasarnya tidak mengalami tidur REM sama sekali.
Anehnya, tikus-tikus REM-percuma ini selamat tanpa keadaan tidur yang mengagumkan ini, walaupun terdapat hipotesis bahawa tidur REM diperlukan untuk bertahan hidup. Itulah cara yang menarik bagi penyelidikan lanjut, kata Ueda, tetapi ia boleh menjadi kesan sampingan yang tidak diingini bekerja dengan haiwan makmal dalam persekitaran buatan.
"Tikus-tikus mutan boleh bertahan dalam keadaan makmal dengan banyak makanan dan tanpa apa-apa," Ueda memberitahu Live Science. "Dalam persekitaran yang liar, gen ini akan menjadi penting untuk kelangsungan hidup organisma."
Memahami reseptor khusus yang mengawal tidur boleh memaklumkan rawatan baru untuk gangguan psikiatri seperti kemurungan dan gangguan tekanan selepas trauma, yang sering ditandakan oleh mimpi buruk yang jelas, kata Ueda. Para penyelidik mendapati perbezaan kecil dalam cara kerja Chrm1 dan Chrm 3, tambahnya, jadi pasukan itu berminat untuk melihat dengan lebih dekat apa yang berlaku apabila reseptor ini dicetuskan. Dan kerana penyelidikan dilakukan pada tikus, lebih banyak kerja diperlukan untuk mempelajari bagaimana gen ini bekerja pada manusia.
"Penyiasatan ini boleh membantu molekul menentukan tidur REM dan mungkin mendedahkan peranan fisiologi tidur REM dalam fungsi kognitif yang lebih tinggi, seperti pembelajaran dan ingatan," kata Ueda.
