مدار مغزی خواب عمیق کشف شد

 پژوهشگران مدارهای عصبی مغز را که خواب عمیق را به ترشح هورمون رشد متصل می‌کنند، شناسایی کرده‌اند و نشان داده‌اند که این دو چگونه یکدیگر را تنظیم می‌کنند. این حلقه بازخوردی که به تازگی کشف شده، توضیح می‌دهد که چرا خواب نامناسب می‌تواند رشد، ترمیم عضلات، سوخت‌وساز چربی و عملکرد مغز را مختل کند. درک این سیستم می‌تواند راه را برای درمان‌های جدید اختلالات خواب و بیماری‌های مرتبط با متابولیسم و مغز، از جمله آلزایمر و پارکینسون، هموار کند.

به گزارش ایسنا به نقل از ساینس‌دیلی، یک خواب شبانه باکیفیت فقط باعث احساس شادابی نمی‌شود، بلکه ترشح هورمون رشد را نیز تحریک می‌کند. هورمون رشد یکی از مهم‌ترین هورمون‌های بدن است که به ساخت عضلات و استخوان‌ها، سوزاندن چربی و رشد طبیعی بدن کمک می‌کند. به همین دلیل ورزشکاران برای ریکاوری به خواب باکیفیت اهمیت زیادی می‌دهند و نوجوانان نیز برای رسیدن به حداکثر رشد قدی به خواب کافی نیاز دارند.

دانشمندان سال‌هاست می‌دانند که سطح هورمون رشد هنگام خواب، به‌ ویژه در مرحله خواب عمیق یا افزایش می‌یابد، اما تاکنون مشخص نبود که مغز دقیقا چگونه این فرایند را کنترل می‌کند.

اکنون پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، مدار عصبی مسئول تنظیم ترشح هورمون رشد در طول خواب را شناسایی کرده‌اند. نتایج این پژوهش که در مجله سل منتشر شده، همچنین از وجود یک سیستم بازخوردی ناشناخته پرده برداشته است که به حفظ تعادل سطح هورمون رشد کمک می‌کند.

این کشف، درک تازه‌ای از ارتباط نزدیک میان خواب و تنظیم هورمون‌ها ارائه می‌دهد و ممکن است در آینده به توسعه درمان‌های جدید برای اختلالات خواب مرتبط با بیماری‌های متابولیک مانند دیابت و نیز بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی مانند پارکینسون و آلزایمر منجر شود.

از آنجا که هورمون رشد در تنظیم قند خون و سوخت‌وساز چربی نیز نقش دارد، کمبود مزمن خواب می‌تواند خطر ابتلا به چاقی، دیابت و بیماری‌های قلبی-عروقی را افزایش دهد.

سلول‌های عصبی مسئول تنظیم ترشح هورمون رشد در بخش عمیقی از مغز به نام هیپوتالاموس قرار دارند؛ ناحیه‌ای قدیمی که در همه پستانداران وجود دارد.

پس از ترشح هورمون رشد، این هورمون نورون‌های ناحیه‌ای از ساقه مغز به نام لوکوس سرولئوس (Locus Coeruleus) را فعال می‌کند. این بخش از مغز در تنظیم هوشیاری، توجه، تفکر و واکنش به محرک‌های جدید نقش اساسی دارد. اختلال در عملکرد لوکوس سرولئوس با بسیاری از بیماری‌های عصبی و روانپزشکی مرتبط است.

پژوهشگران در آزمایشگاه «یانگ دان» با قرار دادن الکترود در مغز موش‌ها و تحریک نورون‌های هیپوتالاموس با نور، هم‌زمان فعالیت نورون‌ها را ثبت کردند.

از آنجا که موش‌ها در طول شبانه‌روز بارها و هر بار فقط چند دقیقه می‌خوابند، پژوهشگران توانستند بارها تغییرات ترشح هورمون رشد را در چرخه‌های متعدد خواب و بیداری بررسی کنند.

با استفاده از روش‌های پیشرفته ردیابی مدارهای عصبی، مشخص شد که دو هورمون پپتیدی تنظیم‌کننده هورمون رشد، بسته به مرحله خواب رفتار متفاوتی دارند.

GHRH ترشح هورمون رشد را افزایش می‌دهد. سوماتواستاتین ترشح آن را مهار می‌کند. در مرحله خواب با حرکت سریع چشم، هر دو هورمون افزایش پیدا می‌کنند و در مجموع باعث افزایش بیشتر ترشح هورمون رشد می‌شوند. اما در مرحله خواب عمیق، سطح سوماتواستاتین کاهش می‌یابد، در حالی که GHRH فقط اندکی افزایش پیدا می‌کند و همین موضوع الگوی متفاوتی از تنظیم هورمون رشد ایجاد می‌کند.

پژوهشگران همچنین یک مکانیسم بازخوردی ناشناخته را کشف کردند که لوکوس سرولئوس در آن نقش دارد.

هنگامی که هورمون رشد به‌تدریج در طول خواب افزایش می‌یابد، لوکوس سرولئوس را تحریک کرده و تمایل به بیدار شدن را بیشتر می‌کند.

اما نکته جالب این است که اگر فعالیت این ناحیه بیش از حد افزایش یابد، برخلاف انتظار، باعث افزایش خواب‌آلودگی می‌شود.

از آنجا که هورمون رشد بر لوکوس سرولئوس اثر می‌گذارد و این ناحیه نقش مهمی در حفظ هوشیاری روزانه دارد، این مدار تازه کشف‌شده احتمالا بر توجه، تمرکز و سایر عملکردهای شناختی نیز تأثیرگذار است.

هورمون رشد نه‌تنها به ساخت عضلات، تقویت استخوان‌ها و کاهش بافت چربی کمک می‌کند، بلکه احتمالا مزایای شناختی نیز دارد و هنگام بیدار شدن، سطح هوشیاری و آمادگی ذهنی شما را نیز افزایش می‌دهد.

هوش مصنوعی در نقش پیش‌گو؛ آیا ابزارهای هوشمند می‌توانند آینده علم را پیش‌بینی کنند؟

بیشتر بخوانید:

وقتی می خوابیم در بدن ما چه می گذرد؟

تماشاخانه

بفرمایید جنوب ؛ پیاده‌روی در حمام داغ و تخم‌مرغ با طعم آسفالت

یک جرعه آب برای هدهد؛ یک گودال مرگ برای کل و بزها / دو تصویر از یک ماجرا

فیلم های دیگر