دانشمندان سرانجام فهمیده‌اند که چرا خواب کلید رشد عضلات است

خواب اغلب به‌عنوان وقفه‌ای بی‌فایده میان ساعات بیداری تصور می‌شود، اما خوابیدن درواقع فرآیندی فعال و اساسی در زیست‌شناسی محسوب می‌شود. در طول شب، مغز با ترشح گسترده‌ی هورمون رشد بدن را در موقعیت ترمیم عضلات، تقویت استخوان‌ها و تنظیم متابولیسم قرار می‌دهد. اکنون، پژوهشگران توانسته‌اند مدارهایی عصبی را شناسایی کنند که توضیح می‌دهد چرا هورمون رشد در زمان خواب افزایش می‌یابد و چرا کمبود خواب سلامت جسمانی را تهدید می‌کند.

به‌گزارش نیواطلس، دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا برکلی برای نخستین بار کشف کرده‌اند که چرا هورمون رشد (GH) به‌ویژه در خواب عمیق اوج می‌گیرد؛ پدیده‌ای که پیش‌تر شناخته شده بود، اما سازوکار آن ناشناخته مانده بود. مطالعه‌ی پژوهشگران روی حیوانات نشان می‌دهد که یک مکانیسم بازخوردی جدید با ایجاد تعادل در سطح هورمون‌ها، طیف وسیعی از وظایف، از جمله ساخت ماهیچه را پشتیبانی می‌کند.

شینلو دینگ، پژوهشگر پسادکترا در دپارتمان علوم اعصاب دانشگاه کالیفرنیا برکلی و نویسنده‌ی اصلی مقاله، می‌گوید:

همه می‌دانند که ترشح هورمون رشد به‌طور مستقیم با خواب مرتبط است، اما تاکنون فقط با آزمایش خون و بررسی سطح هورمون رشد در طول خواب به این موضوع پرداخته شده بود. ما برای اولین‌بار فعالیت عصبی را در موش‌ها به‌طور مستقیم ثبت کردیم تا دریابیم چه اتفاقی می‌افتد.

هورمون رشد تنها به رشد قد کودکان محدود نمی‌شود؛ در بزرگسالان نیز برای حفظ توده‌ی عضلانی، تراکم استخوان، توزیع سالم چربی و تنظیم قند خون اهمیت حیاتی دارد. سطح پایین آن با ضعف جسمانی، استخوان‌های شکننده، تجمع چربی شکمی، مقاومت به انسولین و افزایش خطر بیماری‌های قلبی‌عروقی ارتباط دارد؛ نشانه‌هایی که همگی از ویژگی‌های بارز دوران سالمندی محسوب می‌شوند. اگرچه ارتباط خواب و هورمون رشد شناخته شده بود، جزئیات دقیق شبکه‌ی عصبی‌غددی که این دو فرآیند را به هم پیوند می‌دهد، مشخص نبود.

دو هورمون «گاز و ترمز» در مرحله‌ی خواب با حرکت سریع چشم (REM) و دیگر مراحل خواب، عملکرد متفاوتی دارند. در خواب REM، هورمون سوماتواستاتین و هورمون آزادکننده‌ی هورمون رشد هر دو افزایش می‌یابند، اما در خواب غیر REM، فعالیت سوماتواستاتین کاهش پیدا می‌کند. هورمون سوماتوستاتین با وجود آنکه معمولاً به‌عنوان مهارکننده شناخته می‌شود، می‌تواند نقش زمان‌سنج نیز ایفا کند. ترکیب الگوها در مراحل مختلف خواب، تضمین می‌کند که هورمون رشد در زمان مناسب و با ریتم درست به بدن برسد.

پژوهشگران همچنین حلقه‌ای بازخوردی میان هورمون رشد و بخشی از ساقه‌ی مغز به نام «لوکوس سرولئوس» کشف کردند که وظیفه‌ی تنظیم هوشیاری را بر عهده دارد. هورمون رشد که در طول خواب انباشته می‌شود، این ناحیه را به‌طور ملایم تحریک می‌کند تا بدن برای بیداری آماده شود، اما اگر لوکوس سرولئوس بیش‌ازحد تحریک شود، برعکس عمل و خواب‌آلودگی ایجاد می‌کند. حاصل این فرآیند نوعی تعادل یین‌یانگ است: خواب محرک افزایش هورمون رشد است و هورمون رشد نیز ریتم خواب و بیداری را تنظیم می‌کند.

پالس‌های هورمون رشد که در جریان خون آزاد می‌شوند، بافت‌های بدن را برای بازسازی آماده می‌کنند. به‌گفته‌ی دنیل سیلورمن، نویسنده‌ی همکار مطالعه، خواب و هورمون رشد سیستمی کاملاً متعادل تشکیل می‌دهند: کمبود خواب باعث کاهش ترشح هورمون رشد می‌شود و ترشح بیش‌ازحد هورمون رشد نیز می‌تواند مغز را به سمت بیداری سوق دهد. خواب، محرک ترشح هورمون رشد است و هورمون رشد نیز بازخوردی برای تنظیم بیداری می‌دهد. این تعادل برای رشد، ترمیم و سلامت متابولیک حیاتی است.

هرچند این کشف در موش‌ها به‌دست آمده است، همان مدارها در انسان نیز وجود دارند و الگوهای ترشح هورمون مشابه است. شناخت سازوکار تنظیم هورمون رشد در مراحل مختلف خواب به پژوهشگران اهداف تازه‌ای می‌دهد تا در نهایت بتوانند این ریتم حیاتی برای بازسازی را دقیق‌تر تنظیم کنند.

پژوهش‌های پیشین نیز نشان داده‌اند که خواب ناکافی می‌تواند فرآیند پیری زیستی را تسریع کند و این مطالعه، لایه‌ی تازه‌ای از پیچیدگی را به فهم ما از گذار میان خواب و بیداری اضافه می‌کند. در نتیجه، اگر به دنبال ساخت یا حفظ توده‌ی عضلانی هستید، کم‌خوابی می‌تواند هم در کوتاه‌مدت و هم در بلندمدت به ضرر بدن شما باشد.

نتایج پژوهش در نشریه Cell منتشر شده است.