خواب خوب شبانه تنها خستگی روز گذشته را از بین نمی‌برد. بلکه در ساعاتی که بدن در آرامش به سر می‌برد، فرایندهای پیچیده‌ای در مغز جریان دارند که بر رشد عضلات، استحکام استخوان‌ها، سوخت‌وساز چربی و حتی عملکرد مغز پس از بیداری تاثیر می‌گذارند.
پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا در برکلی، در مطالعه‌ای که نتایج آن در نشریه علمی «سل» (Cell) منتشر شده، مدار عصبی مسئول تنظیم ترشح هورمون رشد هنگام خواب را شناسایی کرده‌اند. یافته‌های این پژوهش، نشان می‌دهد ارتباط خواب و هورمون رشد برخلاف تصور رایج یک‌طرفه نیست؛ خواب به ترشح این هورمون کمک می‌کند و هورمون رشد نیز به نوبه خود در تنظیم بیداری نقش دارد.
آگهی
آگهی
دانشمندان مدت‌هاست می‌دانند که بخش مهمی از هورمون رشد هنگام خواب ترشح می‌شود. این هورمون، علاوه بر نقش اساسی در رشد قد کودکان و نوجوانان، در بزرگسالی نیز به حفظ بافت عضلانی، سلامت استخوان‌ها، تنظیم مصرف چربی ذخیره‌شده و کنترل قند خون کمک می‌کند.
با این حال، تا پیش از این مشخص نبود مغز دقیقا چگونه ترشح این هورمون را در مراحل مختلف خواب تنظیم می‌کند و چه ارتباطی میان فعالیت سلول‌های عصبی، میزان هورمون رشد و زمان بیدار شدن وجود دارد.
شینلو دینگ، پژوهشگر فوق‌دکتری علوم اعصاب دانشگاه برکلی و نویسنده نخست مطالعه، توضیح می‌دهد که دانشمندان پیش‌تر رابطه میان خواب و هورمون رشد را عمدتا با اندازه‌گیری سطح این هورمون در خون بررسی می‌کردند، اما در پژوهش تازه، فعالیت مستقیم سلول‌های عصبی در مغز موش‌ها ثبت شده است.
به گفته او، این روش به پژوهشگران امکان داده است مدار عصبی مشخصی را شناسایی کنند که می‌تواند مبنایی برای بررسی درمان‌های آینده باشد.
مغز هنگام خواب چگونه ترشح هورمون رشد را کنترل می‌کند؟
پژوهشگران برای یافتن پاسخ، فعالیت بخشی از مغز به نام هیپوتالاموس را بررسی کردند؛ ناحیه‌ای کوچک اما حیاتی که در تنظیم گرسنگی، دمای بدن، تولید هورمون‌ها و چرخه خواب و بیداری نقش دارد.
در این بخش از مغز، گروهی از سلول‌های عصبی هورمون آزادکننده هورمون رشد یا GHRH را تولید می‌کنند که ترشح هورمون رشد را تحریک می‌کند. در مقابل، سلول‌هایی نیز سوماتواستاتین تولید می‌کنند که نقش مهارکننده دارد. تعامل این دو پیام‌رسان به تنظیم میزان هورمون رشدی کمک می‌کند که از غده هیپوفیز وارد جریان خون می‌شود.
دانشمندان دریافتند که فعالیت این سلول‌ها در مراحل مختلف خواب یکسان نیست.
در مرحله خواب غیرREM، که بخش مهمی از خواب عمیق و ترمیم‌کننده بدن را شامل می‌شود، فعالیت سلول‌های تولیدکننده سوماتواستاتین کاهش می‌یابد و در نتیجه اثر مهارکننده آن‌ها ضعیف‌تر می‌شود. هم‌زمان فعالیت سلول‌های مرتبط با GHRH تا حدی افزایش پیدا می‌کند و شرایط برای ترشح بیشتر هورمون رشد فراهم می‌شود.
اما در مرحله خواب REM، که معمولا با رویاهای واضح همراه است، الگوی فعالیت تغییر می‌کند. در این مرحله فعالیت مرتبط با هر دو پیام‌رسان افزایش می‌یابد و با وجود نقش ظاهرا متضاد آن‌ها، هماهنگی پیچیده فعالیت عصبی به افزایش ترشح هورمون رشد کمک می‌کند.
به این ترتیب، پژوهشگران نشان داده‌اند که مغز می‌تواند در مراحل مختلف خواب، از مسیرهای عصبی متفاوتی برای تنظیم ترشح یک هورمون ضروری استفاده کند.
هورمون رشد چگونه بر بیدار شدن تاثیر می‌گذارد؟
شاید مهم‌ترین یافته پژوهش این باشد که هورمون رشد تنها محصول فعالیت مغز در هنگام خواب نیست، بلکه خود نیز بر مدارهای عصبی مسئول بیداری تاثیر می‌گذارد.
پژوهشگران دریافتند که با افزایش هورمون رشد در طول خواب، فعالیت سلول‌های عصبی در ناحیه‌ای از ساقه مغز به نام «لوکوس سرولئوس» تحریک می‌شود. این ناحیه در هوشیاری، توجه، تمرکز و آمادگی مغز برای واکنش به محیط نقش دارد.
به بیان ساده، خواب ترشح هورمون رشد را افزایش می‌دهد و افزایش این هورمون نیز به مغز علامت می‌دهد که به سمت بیداری حرکت کند. دانشمندان این فرایند را یک چرخه بازخوردی می‌دانند که به حفظ تعادل میان خواب، ترشح هورمون‌ها و هوشیاری کمک می‌کند.
دنیل سیلورمن، از نویسندگان پژوهش و پژوهشگر فوق‌دکتری دانشگاه برکلی، می‌گوید یافته‌ها نشان می‌دهند خواب و هورمون رشد در یک نظام تنظیمی بسیار ظریف قرار دارند: خواب ناکافی می‌تواند ترشح هورمون رشد را کاهش دهد و افزایش این هورمون نیز به نوبه خود مغز را به سوی بیداری سوق دهد.
به گفته او، حفظ این تعادل برای رشد، ترمیم بافت‌ها و سلامت سوخت‌وساز بدن ضروری است.
پژوهشگران همچنین به یافته غیرمنتظره دیگری اشاره می‌کنند. اگرچه افزایش فعالیت ناحیه لوکوس سرولئوس معمولا باعث هوشیاری بیشتر می‌شود، تحریک بیش از اندازه سلول‌های عصبی این ناحیه ممکن است نتیجه معکوس داشته باشد و به جای بیداری، خواب‌آلودگی ایجاد کند.
این موضوع نشان می‌دهد که عملکرد سالم مغز صرفا به افزایش یا کاهش فعالیت یک گروه از سلول‌های عصبی وابسته نیست، بلکه به تعادل دقیق میان پیام‌های مختلف بستگی دارد.
ارتباط خواب ناکافی با چاقی، دیابت و بیماری‌های مغزی
یافته‌های این مطالعه می‌تواند به درک بهتر ارتباط میان خواب ناکافی و برخی اختلالات متابولیک کمک کند.
هورمون رشد در تنظیم مصرف چربی و قند خون نقش دارد و اختلال مداوم خواب می‌تواند تعادل ترشح آن را بر هم بزند. از این رو، کم‌خوابی ممکن است یکی از عوامل افزایش خطر چاقی، دیابت و بیماری‌های قلبی‌عروقی باشد؛ هرچند این بیماری‌ها علل متعدد دیگری نیز دارند.
پژوهشگران همچنین احتمال می‌دهند ارتباط هورمون رشد با بخش‌های مسئول هوشیاری و تمرکز در مغز، پیامدهایی فراتر از سلامت جسمانی داشته باشد.
شینلو دینگ توضیح می‌دهد که هورمون رشد علاوه بر کمک به ساخت و حفظ عضلات و استخوان‌ها و تنظیم بافت چربی، ممکن است بر عملکرد شناختی نیز تاثیر مثبت بگذارد و سطح هوشیاری فرد را پس از بیدار شدن بهبود ببخشد.
به گفته پژوهشگران، شناسایی این مدار عصبی می‌تواند در آینده به توسعه روش‌هایی برای درمان اختلالات خواب مرتبط با بیماری‌های متابولیک و اختلالات عصبی، از جمله پارکینسون و آلزایمر، کمک کند.
با این حال، دانشمندان تاکید دارند که آزمایش‌های این پژوهش روی موش‌ها انجام شده و هنوز مشخص نیست این سازوکار دقیقا به همان شکل در انسان عمل می‌کند یا خیر. همچنین برای بررسی امکان استفاده درمانی از این یافته‌ها، مطالعات بیشتری لازم است.
بنابراین، نتایج این پژوهش به معنای اثبات تاثیر یک روش تازه خوابیدن بر کاهش وزن یا عضله‌سازی در انسان نیست، بلکه گامی در شناخت سازوکارهایی است که این فرایندها را به خواب پیوند می‌دهند.
یافته‌های دانشمندان برکلی در نهایت یادآور این واقعیت است که خواب، برخلاف ظاهر آرام آن، دوره‌ای از فعالیت هماهنگ و پیچیده مغز و بدن است؛ دوره‌ای که در آن سلول‌های عصبی و هورمون‌ها پیوسته با یکدیگر در ارتباط‌اند تا تعادل میان رشد، ترمیم، سوخت‌وساز و بیداری حفظ شود.