כפי שיודע כל מפתח גוף, שינה עמוקה ונינוחה מגדילה את רמות הורמון הגדילה לבניית שרירים חזקים ועצם ושריפת שומן. וכפי שכל נער צריך לדעת, הם לא יגיעו לפוטנציאל הגובה המלא שלהם ללא הורמון גדילה הולם משנת לילה שלמה.
אבל מדוע חוסר שינה – בפרט השלב המוקדם והעמוק הנקרא שינה ללא REM – מוריד את רמות הורמון הגדילה היה תעלומה.
במחקר שפורסם בגיליון הנוכחי של כתב העת תָאחוקרים מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, מנתחים את מעגלי המוח השולטים בהורמון הגדילה במהלך השינה ומדווחים על מנגנון משוב חדש במוח השומר על רמות הורמון הגדילה מאוזנות היטב.
הממצאים מספקים מפה להבנת האופן בו ויסות שינה והורמונים מתקשרים. מנגנון המשוב החדש יכול לפתוח דרכים לטיפול באנשים עם הפרעות שינה הקשורות למצבים מטבוליים כמו סוכרת, כמו גם מחלות ניווניות כמו פרקינסון ואלצהיימר.
אנשים יודעים ששחרור הורמון גדילה קשור היטב לשינה, אך רק באמצעות ציור דם ובדיקת רמות הורמון גדילה במהלך השינה. אנו למעשה רושמים ישירות פעילות עצבית בעכברים כדי לראות מה קורה. אנו מספקים מעגל בסיסי לעבוד עליו בעתיד לפיתוח טיפולים שונים. "
שינלו דינג, ללמוד את המחבר הראשון, עמית פוסט -דוקטורט במחלקת מדעי המוח של UC ברקלי ובמכון למדעי המוח של הלן ווילס
מכיוון שהורמון הגדילה מווסת את חילוף החומרים הגלוקוז ושומן, לא מספיק שינה יכולה גם להחמיר את הסיכונים להשמנה, סוכרת ומחלות לב וכלי דם.
מחזור השינה
הנוירונים המתזמנים את הורמון הגדילה משחררים במהלך מחזור השינה – הורמון גדילה משחרר נוירונים הורמון (GHRH) ושני סוגים של נוירונים סומטוסטטין – קבורים עמוק בהיפותלמוס, מרכז מוח עתיק שנשמר בכל היונקים. לאחר שחרור, הורמון הגדילה מגדיל את פעילותם של נוירונים ב- Locus Coeruleus, אזור בגזע המוח המעורב בעוררות, תשומת לב, קוגניציה וחיפוש חידוש. הפרעה של נוירוני Coeruleus Locus מעורבת בהפרעות פסיכיאטריות ונוירולוגיות רבות.
"הבנת המעגל העצב לשחרור הורמון גדילה עשויה בסופו של דבר להצביע על טיפולים הורמונליים חדשים לשיפור איכות השינה או להחזיר איזון הורמונלי גדילה תקין", אמר דניאל סילברמן, מחבר משותף של UC ברקלי לאחר דוקטורט. "יש כמה טיפולי גנים ניסיוניים שבהם אתה מכוון לסוג תאים ספציפי. מעגל זה יכול להיות ידית חדשה כדי לנסות לחייג בחזרה את הריגוש של ה- Locus Coeruleus, שלא דיבר עליו קודם."
החוקרים, העובדים במעבדה של יאנג דן, פרופסור למדעי המוח וביולוגיה מולקולרית ותאים, בדקו את המעגל הנוירואנדוקריני על ידי הכנסת אלקטרודות במוח העכברים ומדידת שינויים בפעילות לאחר גירוי נוירונים בהיפותלמוס עם האור. עכברים ישנים לתקופות קצרות – מספר דקות בכל פעם – לאורך כל היום והלילה, ומספקים הזדמנויות רבות לחקר שינויים בהורמון גדילה במהלך מחזורי שינה.
הצוות באמצעות מעקב אחר מעגל עדכני, הצוות מצא ששני ההורמונים הקטנים-פפטיד השולטים על שחרור הורמון הגדילה במוח-GHRH, המקדם שחרור, וסומטוסטטין, המעכב את השחרור-פועל באופן שונה במהלך שינה REM ו- Non-REM. נחשול סומטוסטטין ו- GHRH במהלך שינה של REM כדי להגביר את הורמון הגדילה, אך סומטוסטטין פוחת ו- GHRH גדל רק בינוני במהלך שינה שאינה רעה כדי להגביר את הורמון הגדילה.
הורמון גדילה משוחרר מווסת את פעילות Coeruleus Locus, כמנגנון משוב שיעזור ליצור אפקט יין-יאנג הומאוסטטי. במהלך השינה, הורמון הגדילה מצטבר לאט לאט כדי לעורר את המיקום Coeruleus ולקדם ערות, מצא המחקר החדש. אך כאשר הקורולוס של לוקוס מתבגר יתר על המידה, הוא מקדם באופן פרדוקסאלי ישנוניות, כפי שהראה סילברמן במחקר שפורסם בתחילת השנה.
"זה מצביע על כך שהורמון שינה והגדלת גדילה יוצרים מערכת מאוזנת היטב: מעט מדי שינה מפחיתה את שחרור הורמון הגדילה, והורמון גדילה רב מדי יכול בתורו לדחוף את המוח לעבר ערות," אמר סילברמן. "שינה מניעה את שחרור הורמון הגדילה, והורמון הגדילה ניזון חזרה לוויסות הערות, ואיזון זה חיוני לצמיחה, תיקון ובריאות מטבולית."
מכיוון שהורמון הגדילה פועל בחלקו דרך Locus Coeruleus, השולט על עוררות מוחית כוללת במהלך ערות, איזון נכון עשוי להשפיע רחבה יותר על תשומת הלב והחשיבה.
דינג אמר כי "הורמון גדילה לא רק עוזר לך לבנות את השרירים והעצמות שלך ולהפחית את רקמת השומן שלך, אלא עשוי להיות בעל יתרונות קוגניטיביים, וקידום רמת העוררות הכללית שלך כשאתה מתעורר."
העבודות מומנה על ידי המכון הרפואי הווארד יוז (HHMI), אשר עד השנה תמך בדן כחוקר HHMI, וקרן יו"ר קנצלרית מדעי החיים. דן הוא כיסא קנצלר מדעי החיים המרכזי במדעי המוח. מחברים משותפים אחרים של העיתון הם פנג ז'ונג, בינג לי, חניאן מ.א., ליאהוי לו, גרייס ג'יאנג, ג'ה ג'אנג, שיאולין הואנג, שון טו וז'יו מליסה טיאן מ- UC ברקלי; ופו-ג'יון הוואנג וג'ון דינג מאוניברסיטת סטנפורד.
