اكتشف العلماء دائرة النوم العميق التي تعمل على بناء العضلات، وحرق الدهون، وتعزيز الدماغ

النوم الجيد ليلاً يفعل أكثر بكثير من مجرد الشعور بالانتعاش. كما أنه يؤدي إلى إطلاق هرمون النمو، وهو الهرمون الرئيسي الذي يساعد على بناء العضلات والعظام، وحرق الدهون، ودعم النمو الصحي. ولهذا السبب يقدر الرياضيون النوم الجيد من أجل التعافي، ولماذا يحتاج المراهقون إلى قسط كافٍ من النوم للوصول إلى كامل طولهم.

لقد عرف العلماء منذ فترة طويلة أن مستويات هرمون النمو ترتفع أثناء النوم، خاصة خلال المرحلة العميقة غير حركة العين السريعة. ما بقي غير واضح هو بالضبط كيف يتحكم الدماغ في هذه العملية.

الآن، اكتشف الباحثون في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، دوائر الدماغ المسؤولة عن تنظيم هرمون النمو أثناء النوم. دراستهم نشرت في المجلة خليةيكشف أيضًا عن نظام ردود فعل غير معروف سابقًا يساعد في الحفاظ على توازن مستويات هرمون النمو.

يقدم هذا الاكتشاف رؤية جديدة للعلاقة الوثيقة بين النوم وتنظيم الهرمونات. ويمكن أن يؤدي في النهاية إلى توجيه علاجات جديدة لاضطرابات النوم المرتبطة بالأمراض الأيضية مثل مرض السكري، بالإضافة إلى حالات التنكس العصبي بما في ذلك مرض باركنسون والزهايمر.

وقال المؤلف الأول للدراسة شينلو دينغ، زميل ما بعد الدكتوراه في قسم علم الأعصاب بجامعة كاليفورنيا في بيركلي ومعهد هيلين ويلز لعلم الأعصاب: “يعلم الناس أن إطلاق هرمون النمو يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالنوم، ولكن فقط من خلال سحب الدم وفحص مستويات هرمون النمو أثناء النوم”. “نحن في الواقع نسجل النشاط العصبي في الفئران بشكل مباشر لمعرفة ما يحدث. نحن نقدم دائرة أساسية للعمل عليها في المستقبل لتطوير علاجات مختلفة.”

ونظرًا لأن هرمون النمو يساعد أيضًا في تنظيم استقلاب الجلوكوز والدهون، فإن قلة النوم باستمرار قد تزيد من خطر الإصابة بالسمنة والسكري وأمراض القلب والأوعية الدموية.

كيف يتحكم الدماغ في هرمون النمو أثناء النوم

تقع الخلايا العصبية التي تنسق إطلاق هرمون النمو في أعماق منطقة ما تحت المهاد، وهي منطقة دماغية قديمة توجد في الثدييات. وتشمل هذه الخلايا العصبية هرمون إفراز هرمون النمو (GHRH)، إلى جانب نوعين مختلفين من الخلايا العصبية السوماتوستاتين.

بمجرد إطلاق هرمون النمو، فإنه ينشط الخلايا العصبية في الموضع الأزرق، وهي منطقة في جذع الدماغ تشارك في اليقظة والانتباه والتفكير والاستجابة للتجارب الجديدة. تم ربط المشاكل التي تؤثر على الموضع الأزرق بالعديد من الاضطرابات العصبية والنفسية.

وقال دانييل سيلفرمان، زميل ما بعد الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا في بيركلي والمؤلف المشارك في الدراسة: “إن فهم الدائرة العصبية لإفراز هرمون النمو يمكن أن يشير في النهاية إلى علاجات هرمونية جديدة لتحسين نوعية النوم أو استعادة توازن هرمون النمو الطبيعي”. “هناك بعض العلاجات الجينية التجريبية حيث تستهدف نوعًا معينًا من الخلايا. يمكن أن تكون هذه الدائرة بمثابة مقبض جديد لمحاولة تقليل استثارة الموضع الأزرق، وهو ما لم يتم الحديث عنه من قبل.”

رسم خريطة لدائرة هرمون النمو أثناء النوم

من خلال العمل في مختبر يانغ دان، أستاذ علم الأعصاب والبيولوجيا الجزيئية والخلوية في جامعة كاليفورنيا في بيركلي، قام فريق البحث بدراسة دوائر الدماغ لدى الفئران عن طريق وضع أقطاب كهربائية في أدمغتها وتحفيز الخلايا العصبية تحت المهاد بالضوء أثناء تسجيل النشاط العصبي.

تنام الفئران بشكل طبيعي على فترات قصيرة تدوم بضع دقائق فقط طوال النهار والليل. سمح هذا النمط للباحثين بملاحظة التغيرات في نشاط هرمون النمو بشكل متكرر عبر العديد من دورات النوم والاستيقاظ.

وباستخدام تقنيات تتبع الدوائر المتقدمة، اكتشف الفريق أن هرموني الببتيد المسؤولين عن تنظيم إطلاق هرمون النمو يتصرفان بشكل مختلف اعتمادًا على مرحلة النوم. يعزز GHRH إطلاق هرمون النمو، بينما يقوم السوماتوستاتين بقمعه.

أثناء نوم حركة العين السريعة، يزداد كل من هرمون النمو والسوماتوستاتين، مما يؤدي إلى زيادة إفراز هرمون النمو. ومع ذلك، أثناء مرحلة النوم غير حركة العين السريعة، تنخفض مستويات السوماتوستاتين بينما يرتفع هرمون GHRH بشكل معتدل فقط، مما يخلق نمطًا مختلفًا من تنظيم الهرمونات.

حلقة ردود الفعل التي توازن بين النوم واليقظة

وحدد الباحثون أيضًا آلية ردود فعل غير معروفة سابقًا تتضمن الموضع الأزرق.

مع تراكم هرمون النمو تدريجيًا أثناء النوم، فإنه يحفز الموضع الأزرق ويشجع على اليقظة. ولكن إذا أصبح النشاط في الموضع الأزرق مرتفعًا جدًا، فإنه يبدأ بشكل غير متوقع في تعزيز النعاس بدلاً من ذلك، وهو اكتشاف أفاد به سيلفرمان في وقت سابق من هذا العام.

وقال سيلفرمان: “يشير هذا إلى أن النوم وهرمون النمو يشكلان نظامًا متوازنًا بإحكام: قلة النوم تقلل من إطلاق هرمون النمو، كما أن الكثير من هرمون النمو يمكن أن يدفع الدماغ نحو اليقظة”. “النوم يحفز إطلاق هرمون النمو، ويعود هرمون النمو لتنظيم اليقظة، وهذا التوازن ضروري للنمو والإصلاح والصحة الأيضية.”

ونظرًا لأن هرمون النمو يؤثر على الموضع الأزرق، الذي يلعب دورًا مركزيًا في الحفاظ على اليقظة أثناء النهار، فإن هذا النظام الذي تم تحديده حديثًا قد يؤثر أيضًا على الانتباه وجوانب أخرى من الوظيفة الإدراكية.

وقال دينغ: “لا يساعدك هرمون النمو على بناء العضلات والعظام وتقليل الأنسجة الدهنية فحسب، بل قد يكون له أيضًا فوائد معرفية، مما يعزز مستوى الإثارة العام لديك عند الاستيقاظ”.

تم دعم هذا البحث من قبل معهد هوارد هيوز الطبي (HHMI)، الذي كان يدعم دان، حتى هذا العام، كمحقق في المعهد، وصندوق كرسي المستشار لعلوم الحياة المحورية. دان هو كرسي المستشار المحوري لعلوم الحياة في علم الأعصاب. ومن بين المؤلفين المشاركين الإضافيين بنغ تشونغ، وبينج لي، وتشينيان ما، وليهوي لو، وجريس جيانغ، وزهي تشانغ، وشياولين هوانغ، وشون تو، وزهيو ميليسا تيان من جامعة كاليفورنيا في بيركلي، إلى جانب فو جيون هوانج وجون دينغ من جامعة ستانفورد.

المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily