Kuten tiedätte, minulla on pakkomielle biologian potenssilaeista, jotka ovat biologinen seuraus perusperiaatteista, kuten energiansäästöstä termodynamiikan ensimmäisestä laista. Geoffrey West osoitti, kuinka pitkälle optimoidut biologiset verkostot – ajattele verisuonia tai hengityselimiä – johtavat allometriseen hilseilyyn. Tarkemmin sanottuna energiantuotanto painoyksikköä kohti (massaspesifinen aineenvaihduntanopeus) skaalautuu kehon massaksi (M) potenssiksi -0,25. Tämä on osa niin sanottua Kleiberin lakia (tai kuten olemme sitä tutkimuksessamme kutsuneet, Kleiber-Westin lakia), jossa koko kehon perusaineenvaihdunta skaalautuu M^{0.75}. Siksi norsut polttavat energiaa grammaa kohden tehokkaammin kuin hiiret, mutta hiiret elävät nopeasti ja kuolevat nuorina. Mielenkiintoista on, että tämä sama skaalautuminen ponnahtaa esiin jossain niinkin jokapäiväisessä kuin unessa. Nisäkkäillä päivittäinen unen kesto noudattaa samanlaista potenssilakia: se pienenee kehon koon myötä suunnilleen M^{-0,25}. Pienemmät eläimet, kuten päästäiset, saattavat torkkua 15+ tuntia päivässä, kun taas jättiläiset, kuten valaat, pärjäävät vain muutamalla. Tämä on vihje siitä, että uni on syvästi sidoksissa aineenvaihduntaan. Hermosto on energiasyövää, joka nielee jopa 20 % kehomme hapesta, vaikka se muodostaa vain 2 % massastamme. Pienemmissä olennoissa nämä fraktaalimaiset jakeluverkot toimittavat enemmän happea solua kohden, jolloin niiden aivot toimivat "kuumemmin" nopeammilla laukaisunopeuksilla ja suuremmalla energiantarpeella. Mutta tämä kiihtynyt aineenvaihdunta kuluttaa resursseja nopeammin ja luo energiavajetta, jonka uni todennäköisesti kehittyi korjaamaan. Pohjimmiltaan pienemmät nisäkkäät polttavat hermopolttoaineensa nopeammin ja tarvitsevat enemmän seisokkeja täydentääkseen. Tämän näkemyksen mukaan uni ei ole vain lepoa – se on ikivanha ratkaisu Kleiber-Westin skaalauksen asettamiin energiakompromisseihin, jotka varmistavat, että korkean aineenvaihdunnan otukset eivät paista piirejään. Toki uni tekee hienoja asioita nykyään. Ihmisillä ja muilla nisäkkäillä se vahvistaa muistoja karsimalla tarpeettomia synapseja REM-vaiheiden aikana ja puhdistaa aivomyrkkyjä glymfaattisen järjestelmän kautta, joka kiihtyy ei-REM-unen aikana huuhtelemaan pois jätteitä, kuten beeta-amyloidia. Unen ja aineenvaihdunnan suhteesta voi olla näyttöä evoluutiohistoriasta. Anaerobisen aineenvaihdunnan ilmaantuminen voidaan yhdistää suureen hapetustapahtumaan, 2B vuotta sitten. Seuraava hapetustapahtuma (neoproterotsooinen hapetustapahtuma, 750 miljoonaa vuotta sitten) loi pohjan kambrikauden räjähdykselle, joka johti hermojärjestelmien syntymiseen eri lajeissa. Eikä meillä ollut koskaan ollut tarpeeksi happea sen jälkeen. Linkki @RafSarnataro et al:n loistavaan Nature-artikkeliin ja käytännön implikaatiot tuosta tutkimuksesta ovat seuraavassa kommentissa. Kuten tavallista, tykkää ja julkaise uudelleen - tämä on siistiä tiedettä (kiitos @Alexey_Kadet tämän esille ottamisesta) 1/2