কেন ঘুম পায়? রহস্যের উত্তর মিলল মাইটোকন্ড্রিয়ায়: অক্সফোর্ডের গবেষণায় নেচার-এ প্রকাশিত বড় আবিষ্কার

দ্য ওয়াল ব্যুরো: ঘুম (sleep)—মানুষ-সহ পৃথিবীর প্রায় সব প্রাণীর জীবনে অপরিহার্য একটি প্রক্রিয়া। কিন্তু কেন ঘুম দরকার? কেন মস্তিষ্ক ও শরীর জোর করে আমাদের ঘুম পাড়িয়ে দেয়? দীর্ঘদিনের এই বৈজ্ঞানিক রহস্যের সম্ভাব্য উত্তর খুঁজে পেলেন অক্সফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের (Oxford University) গবেষকরা। তাঁদের নতুন গবেষণা বলছে, ঘুমের তাগিদ আসে শুধু ক্লান্তি থেকে নয়, বরং মস্তিষ্কের কোষের ভেতরের মাইটোকন্ড্রিয়ার ইলেক্ট্রিক্যাল স্ট্রেস বা শক্তির চাপ থেকে।

গবেষণাটি নেচার ম্যাগাজিন (Nature) পত্রিকায় প্রকাশিত হয়েছে। এই গবেষণায় নেতৃত্ব দিয়েছেন অক্সফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের দুই অধ্যাপক গেরো মিজেনবক (Professor Gero Miesenböck) এবং ডঃ রাফাল সার্নাতারো (Dr Raffaele Sarnataro)।

মাইটোকন্ড্রিয়া (mitochondria) শরীরের “পাওয়ারহাউজ” থেকেই তৈরি হয় ঘুমের সিগন্যাল
মাইটোকন্ড্রিয়া আমাদের শরীরের কোষে অক্সিজেন ব্যবহার করে খাবারকে শক্তিতে রূপান্তর করে। কিন্তু গবেষকরা দেখেছেন—যখন মস্তিষ্কের নির্দিষ্ট কিছু ঘুম-নিয়ন্ত্রক নিউরনে মাইটোকন্ড্রিয়ার উপর চাপ বেড়ে যায়, তখন এগুলি অতিরিক্ত চার্জ হয়ে ইলেক্ট্রন ‘লিক’ করতে শুরু করে।

এই ‘ইলেক্ট্রন লিক’ থেকেই তৈরি হয় রিঅ্যাকটিভ অক্সিজেন স্পিসিস ( reactive oxygen species)—যা কোষের জন্য ক্ষতিকর। এটিই মস্তিষ্কের কাছে বিপদের সংকেত। আর তখনই বিশেষ নিউরনগুলো সার্কিট ব্রেকারের মতো আচরণ করে—‘ওভারলোড’ আটকাতে শরীরকে ঘুমের মোডে পাঠিয়ে দেয়। ড. সার্নাতারো বলেন, “মাইটোকন্ড্রিয়া বেশি ইলেক্ট্রন লিক করলে ক্ষতিকর অণু তৈরি হয়। নিউরন সেই বিপদের ইঙ্গিত পায় এবং ঘুম শুরু করায়।”

শক্তির ভারসাম্য নষ্ট হলেই ঘুম—ফ্লাই মডেলে প্রমাণ
ফলমাছি (fruit fly) মডেলে পরীক্ষায় দেখা গেছে—মাইটোকন্ড্রিয়ায় ইলেক্ট্রনের প্রবাহ বাড়ালে ঘুমের পরিমাণও বেড়ে যায়, আবার ইলেক্ট্রনের চাপ কমালে ঘুম কমে যায়। এমনকি আলো থেকে শক্তি এনে মাইটোকন্ড্রিয়াকে “ওভারচার্জ” করলেও ফল একই—অধিক ইলেক্ট্রন, অধিক লিক, অধিক ঘুম। অর্থাৎ, ঘুম কেবল মস্তিষ্কের ক্লান্তি নয়— এটি কোষের শক্তি বিপাকের ভারসাম্য রক্ষার জরুরি জৈবিক প্রতিক্রিয়া।

‘ঘুম কেন লাগে’—জীববিজ্ঞানের বড় রহস্যের সমাধান
প্রফেসর মিজেনবক বলেন, “আমরা জানতে চেয়েছিলাম ঘুমের প্রয়োজন কোথা থেকে আসে। বহু গবেষণা হলেও এতদিন ঘুমের কোনও শারীরিক ট্রিগার শনাক্ত হয়নি। এখন দেখা যাচ্ছে, সেই উত্তর লুকিয়ে আছে কোষের শক্তি উৎপাদনের মৌলিক প্রক্রিয়ায়।”

গবেষণার মতে—মাইটোকন্ড্রিয়ার ইলেক্ট্রন লিক = ঘুমের চাপ
নিউরনগুলি সার্কিট ব্রেকারের মতো ঘুম চালু করে
ঘুম আসলে মাইটোকন্ড্রিয়াকে ‘রিপেয়ার ও রিসেট’-এর সুযোগ দেয়

মানুষ ও প্রাণীর ঘুমের ধরনে নতুন ব্যাখ্যা
এই আবিষ্কার ব্যাখ্যা করেছে যে ছোট প্রাণীরা বেশি অক্সিজেন খরচ করে তাদের ঘুমও বেশি। অতিরিক্ত বিপাকীয় চাপ মানেই আয়ু তুলনামূলক ভাবে কম।  নেচার-এ প্রকাশিত অক্সফোর্ডের এই গবেষণা ঘুম-বিজ্ঞানে এক নতুন দিগন্ত খুলে দিল।
 

গবেষকদের মতে— “ঘুমের প্রয়োজন কোষের ভেতরেই লেখা। অক্সিজেন থেকে শক্তি তৈরি করার মৌলিক প্রক্রিয়াতেই ঘুমের ভিত্তি।” ঘুম তাই কেবল বিশ্রাম নয়—এটি শরীরের ভেতরের পাওয়ার সাপ্লাইকে রক্ষা করার এক অপরিহার্য প্রক্রিয়া।
(Source: Nature Magazine)