Sleep is one of the most pervasive

Sleep is one of the most pervasive biological phenomena, but one whose function remains elusive. Although many theories of function, indirect evidence, and even common sense suggest sleep is needed for an increase in brain energy, brain energy levels have not been directly measured with modern technology. We here report that ATP levels, the energy currency of brain cells, show a surge in the initial hours of spontaneous sleep in wake-active but not in sleep-active brain regions of rat. The surge is dependent on sleep but not time of day, since preventing sleep by gentle handling of rats for 3 or 6 h also prevents the surge in ATP. A significant positive correlation was observed between the surge in ATP and EEG non-rapid eye movement delta activity (0.5–4.5 Hz) during spontaneous sleep. Inducing sleep and delta activity by adenosine infusion into basal forebrain during the normally active dark period also increases ATP. Together, these observations suggest that the surge in ATP occurs when the neuronal activity is reduced, as occurs during sleep. The levels of phosphorylated AMP-activated protein kinase (P-AMPK), well known for its role in cellular energy sensing and regulation, and ATP show reciprocal changes. P-AMPK levels are lower during the sleep-induced ATP surge than during wake or sleep deprivation. Together, these results suggest that sleep-induced surge in ATP and the decrease in P-AMPK levels set the stage for increased anabolic processes during sleep and provide insight into the molecular events leading to the restorative biosynthetic processes occurring during sleep.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

นอนหลับเป็นหนึ่งปรากฏการณ์ทางชีวภาพอย่างแพร่หลายมากที่สุด แต่หนึ่งฟังก์ชั่นยังคงเข้าใจยาก แม้ว่าทฤษฎีจำนวนมากของฟังก์ชั่น หลักฐานทางอ้อม และแม้แต่สามัญสำนึกแนะนำนอนหลับเป็นสิ่งจำเป็นในการเพิ่มพลังงานสมอง ระดับพลังงานสมองมีไม่ถูกตรงวัด ด้วยเทคโนโลยีที่ทันสมัย เรานี่รายงานว่า ระดับ ATP สกุลเงินพลังงานของเซลล์สมอง แสดงไฟกระชากในชั่วโมงแรกนอนหลับธรรมชาติ ใน งานปลุก แต่ไม่ ในภูมิภาคใช้งานโหมดสลีสมองของหนู ถึงจะนอนหลับแต่ไม่ใช่เวลาของวัน นอนป้องกัน โดยการจัดการของหนูสำหรับ 3 หรือ 6 ชั่วโมงนอกจากนี้ยังช่วยป้องกันไม่ให้ไฟกระชากใน ATP ทาง ถูกการตรวจสอบความสัมพันธ์เชิงบวกอย่างมีนัยสำคัญระหว่างกระชากในกิจกรรมเดลต้าไม่ - รวดเร็วในการเคลื่อนไหวของ ATP และ eeg ตามเวลาจริง (0.5-4.5 Hz) ในขณะนอนหลับธรรมชาติ นอกจากนี้ยังกระตุ้นให้เกิดกิจกรรมการนอนหลับและเดลต้า โดยคอนกรีต adenosine เป็น forebrain แรกเริ่มในช่วงใช้งานปกติเข้มเพิ่ม ATP ร่วมกัน ข้อสังเกตเหล่านี้แนะนำว่า กระชากใน ATP เกิดขึ้นเมื่อกิจกรรมเส้นประสาทจะลดลง เกิดขึ้นในขณะนอนหลับ ระดับของโปรตีนที่เรียกใช้ AMP phosphorylated ไคเนส (P-AMPK), รู้จักกันดีสำหรับบทบาทในการตรวจวัดพลังงานเซลลูลาร์ และระเบียบ และ ATP แสดงการเปลี่ยนแปลงซึ่งกันและกัน P AMPK ระดับต่ำกว่าระหว่างกระชาก ATP เกิดหลับกว่าระหว่างกีดกันตื่นหรือหลับ กัน ผลลัพธ์เหล่านี้แนะนำนอนที่เกิดไฟกระชากใน ATP และการลดลงของระดับ P AMPK ตั้งเวทีสำหรับกระบวนเพิ่มขึ้นมาในขณะนอนหลับ และให้ข้อมูลเชิงลึกในเหตุการณ์โมเลกุลที่นำไปสู่กระบวนการ biosynthetic ฟื้นฟูที่เกิดขึ้นในขณะนอนหลับ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การนอนหลับเป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ทางชีวภาพแพร่หลายมากที่สุด แต่อย่างหนึ่งที่มีฟังก์ชั่นยังคงเข้าใจยาก แม้ว่าจะมีหลายทฤษฎีเกี่ยวกับฟังก์ชั่นหลักฐานทางอ้อมและแม้กระทั่งความรู้สึกร่วมกันขอแนะนำให้นอนหลับเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเพิ่มขึ้นในการใช้พลังงานสมองระดับพลังงานสมองไม่ได้รับการวัดได้โดยตรงด้วยเทคโนโลยีที่ทันสมัย ที่นี่เรารายงานว่าระดับเอทีพีสกุลเงินพลังงานของเซลล์สมองแสดงให้เห็นไฟกระชากในชั่วโมงแรกของการนอนหลับที่เกิดขึ้นเองในการปลุกใช้งาน แต่ไม่ได้อยู่ในบริเวณสมองการนอนหลับที่ใช้งานของหนู กระชากขึ้นอยู่กับการนอนหลับ แต่ไม่เวลาของวันตั้งแต่การป้องกันการนอนหลับโดยการจัดการอ่อนโยนของหนูสำหรับ 3 หรือ 6 ชั่วโมงยังช่วยป้องกันไฟกระชากในเอทีพี ความสัมพันธ์ทางบวกอย่างมีนัยสำคัญพบว่าระหว่างไฟกระชากในเอทีพีและ EEG กิจกรรมเดลต้าตาเคลื่อนไหวที่ไ​​ม่ได้อย่างรวดเร็ว (0.5-4.5 Hz) ระหว่างการนอนหลับที่เกิดขึ้นเอง การกระตุ้นให้เกิดการนอนหลับและกิจกรรมเดลต้าโดยการแช่ adenosine เข้าไปในฐาน forebrain ในช่วงระยะเวลาที่มืดใช้งานได้ตามปกตินอกจากนี้ยังเพิ่มเอทีพี ร่วมกันสังเกตเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าไฟกระชากในเอทีพีเกิดขึ้นเมื่อเส้นประสาทกิจกรรมจะลดลงในขณะที่เกิดขึ้นในระหว่างการนอนหลับ ระดับของ phosphorylated โปรตีนไคเนสแอมป์เปิดใช้งาน (P-AMPK) รู้จักกันดีสำหรับบทบาทในการตรวจวัดพลังงานของเซลล์และการควบคุมและเอทีพีแสดงการเปลี่ยนแปลงซึ่งกันและกัน ระดับ P-AMPK จะลดลงในช่วงที่คลื่นเอทีพีการนอนหลับที่เกิดขึ้นกว่าในช่วงการกีดกันการนอนหลับหรือตื่น ร่วมกันผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าการนอนหลับคลื่นที่เกิดขึ้นในเอทีพีและลดลงในระดับ P-AMPK ตั้งเวทีสำหรับกระบวนการโบลิคที่เพิ่มขึ้นระหว่างการนอนหลับและให้ความเข้าใจในเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในระดับโมเลกุลที่นำไปสู่​​กระบวนการชีวสังเคราะห์บูรณะที่เกิดขึ้นระหว่างการนอนหลับ