Ερευνητές στις ΗΠΑ εντόπισαν τα κυκλώματα του εγκεφάλου που συνδέουν τον βαθύ ύπνο με την έκκριση της αυξητικής ορμόνης. Αυτό αποκαλύπτει τον τρόπο με τον οποίο οι δύο αυτές διαδικασίες ρυθμίζουν η μία την άλλη. Η ανακάλυψη αυτού του μηχανισμού φωτίζει τον τρόπο με τον οποίο ο ανεπαρκής ή κακής ποιότητας ύπνος μπορεί να διαταράξει την ανάπτυξη, την αποκατάσταση των μυών, τον μεταβολισμό του λίπους και τη φυσιολογική λειτουργία του εγκεφάλου. Η κατανόηση αυτού του συστήματος θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για νέες θεραπείες για τις διαταραχές του ύπνου και τις ασθένειες που συνδέονται με το μεταβολισμό και τον εγκέφαλο, συμπεριλαμβανομένων των νόσων Αλτσχάιμερ και Πάρκινσον.
Ο ποιοτικός νυχτερινός ύπνος δεν μας προσφέρει μόνο αίσθημα ξεκούρασης. Παράλληλα, ενεργοποιεί την έκκριση της αυξητικής ορμόνης- ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη των μυών και των οστών, την καύση του λίπους και τη φυσιολογική ανάπτυξη του οργανισμού. Οι επιστήμονες γνώριζαν εδώ και χρόνια ότι τα επίπεδα της αυξητικής ορμόνης αυξάνονται κατά τη διάρκεια του ύπνου, ιδιαίτερα στη φάση του βαθύ ύπνου. Ωστόσο, παρέμενε άγνωστος ο ακριβής μηχανισμός με τον οποίο ο εγκέφαλος ελέγχει αυτή τη διαδικασία.
Τώρα, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ, εντόπισαν το κύκλωμα του εγκεφάλου που ρυθμίζει την έκκριση της αυξητικής ορμόνης κατά τη διάρκεια του ύπνου. Η μελέτη τους, που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό «Cell», αποκάλυψε επίσης έναν άγνωστο μέχρι σήμερα μηχανισμό ανατροφοδότησης, ο οποίος συμβάλλει στη διατήρηση της ισορροπίας των επιπέδων της ορμόνης.
«Μέχρι σήμερα γνωρίζαμε ότι η έκκριση της αυξητικής ορμόνης συνδέεται στενά με τον ύπνο, αλλά αυτό βασιζόταν μόνο σε μετρήσεις των επιπέδων της ορμόνης στο αίμα κατά τη διάρκεια του ύπνου», δήλωσε η πρώτη συγγραφέας της μελέτης, Σίνλου Ντινγκ, μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο Τμήμα Νευροεπιστημών του UC Berkeley και στο Ινστιτούτο Νευροεπιστημών Helen Wills.
«Εμείς καταγράψαμε άμεσα τη νευρωνική δραστηριότητα σε ποντίκια, ώστε να κατανοήσουμε τι πραγματικά συμβαίνει. Έτσι παρέχουμε ένα βασικό νευρωνικό κύκλωμα πάνω στο οποίο μπορούν να αναπτυχθούν νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις», εξήγησε.
Επειδή η αυξητική ορμόνη συμμετέχει και στη ρύθμιση του μεταβολισμού της γλυκόζης και του λίπους, η χρόνια έλλειψη ποιοτικού ύπνου ενδέχεται να αυξάνει τον κίνδυνο εμφάνισης παχυσαρκίας, σακχαρώδους διαβήτη και καρδιαγγειακών νοσημάτων.
Πώς ο εγκέφαλος ελέγχει την αυξητική ορμόνη κατά τον ύπνο
Τα νευρικά κύτταρα που συντονίζουν την έκκριση της αυξητικής ορμόνης βρίσκονται βαθιά στον υποθάλαμο, μια αρχέγονη περιοχή του εγκεφάλου που διαθέτουν όλα τα θηλαστικά. Σε αυτούς περιλαμβάνονται οι νευρώνες της ορμόνης απελευθέρωσης της αυξητικής ορμόνης (GHRH), καθώς και δύο διαφορετικοί τύποι νευρώνων που παράγουν σωματοστατίνη (GHIH).
Αφού εκκριθεί, η αυξητική ορμόνη ενεργοποιεί νευρώνες στον υπομέλανα τόπο (locus coeruleus), μια περιοχή του εγκεφαλικού στελέχους που σχετίζεται με την εγρήγορση, την προσοχή, τη σκέψη και την ανταπόκριση σε νέα ερεθίσματα. Διαταραχές στη λειτουργία αυτής της περιοχής έχουν συνδεθεί με πολλές νευρολογικές και ψυχιατρικές παθήσεις.
«Η κατανόηση του νευρωνικού κυκλώματος που ελέγχει την έκκριση της αυξητικής ορμόνης μπορεί να οδηγήσει μελλοντικά στην ανάπτυξη νέων ορμονικών θεραπειών που θα βελτιώνουν την ποιότητα του ύπνου ή θα αποκαθιστούν τη φυσιολογική ισορροπία της αυξητικής ορμόνης», δήλωσε ο Ντάνιελ Σίλβερμαν, μεταδιδακτορικός ερευνητής και συν-συγγραφέας της μελέτης.
«Υπάρχουν ήδη πειραματικές γονιδιακές θεραπείες που στοχεύουν συγκεκριμένους τύπους κυττάρων. Το συγκεκριμένο κύκλωμα θα μπορούσε να αποτελέσει έναν νέο θεραπευτικό στόχο για τη ρύθμιση της δραστηριότητας του υπομέλανα τόπου», πρόσθεσε.
Χαρτογραφώντας το κύκλωμα ύπνου και αυξητικής ορμόνης
Οι ερευνητές, υπό την καθοδήγηση της καθηγήτριας Νευροεπιστημών Γιανγκ Νταν, μελέτησαν τα κυκλώματα εγκεφάλου ποντικιών τοποθετώντας ηλεκτρόδια στον εγκέφαλό τους και ενεργοποιώντας νευρώνες του υποθαλάμου με φως, ενώ ταυτόχρονα κατέγραφαν τη νευρωνική δραστηριότητα. Τα ποντίκια κοιμούνται συχνά αλλά λίγο τόσο κατά τη διάρκεια της ημέρας όσο και της νύχτας. Αυτό επέτρεψε στους επιστήμονες να παρατηρήσουν επανειλημμένα τις μεταβολές στην έκκριση της αυξητικής ορμόνης κατά τη μετάβαση μεταξύ ύπνου και εγρήγορσης.
Χρησιμοποιώντας προηγμένες τεχνικές χαρτογράφησης νευρωνικών κυκλωμάτων, διαπίστωσαν ότι οι δύο πεπτιδικές ορμόνες που ρυθμίζουν την έκκριση της αυξητικής ορμόνης λειτουργούν διαφορετικά ανάλογα με το στάδιο του ύπνου. Η GHRH διεγείρει την έκκριση της αυξητικής ορμόνης, ενώ η σωματοστατίνη την αναστέλλει.
Κατά τη φάση REM, αυξάνονται τόσο η GHRH όσο και η σωματοστατίνη, οδηγώντας τελικά σε μεγαλύτερη έκκριση αυξητικής ορμόνης. Αντίθετα, κατά τη φάση non-REM, τα επίπεδα της σωματοστατίνης μειώνονται, ενώ η GHRH αυξάνεται λίγο, δημιουργώντας διαφορετικό πρότυπο ορμονικής ρύθμισης.
Ένας μηχανισμός ανατροφοδότησης που ισορροπεί ύπνο και εγρήγορση
Οι ερευνητές εντόπισαν επίσης έναν άγνωστο μέχρι σήμερα μηχανισμό ανατροφοδότησης που περιλαμβάνει τον υπομέλανα τόπο. Καθώς τα επίπεδα της αυξητικής ορμόνης αυξάνονται σταδιακά κατά τη διάρκεια του ύπνου, ενεργοποιούν τον υπομέλανα τόπο και ευνοούν την αφύπνιση. Ωστόσο, όταν η δραστηριότητα της περιοχής αυτής γίνει υπερβολικά υψηλή, προκαλεί τελικά υπνηλία, όπως είχε δείξει ο Σίλβερμαν σε προηγούμενη μελέτη. Αυτό υποδηλώνει ότι ο ύπνος και η αυξητική ορμόνη σχηματίζουν ένα στενά ισορροπημένο σύστημα.
«Ο ύπνος διεγείρει την έκκριση της αυξητικής ορμόνης, ενώ η ίδια η ορμόνη, μέσω ενός μηχανισμού ανατροφοδότησης, συμβάλλει στη ρύθμιση της εγρήγορσης. Η ισορροπία μεταξύ αυτών των δύο διαδικασιών είναι απαραίτητη για την ανάπτυξη, την αποκατάσταση των ιστών και τη διατήρηση της μεταβολικής υγείας», δήλωσε ο Σίλβερμαν.
Επειδή η αυξητική ορμόνη επηρεάζει τον υπομέλανα τόπο, ο οποίος παίζει κεντρικό ρόλο στη διατήρηση της εγρήγορσης κατά τη διάρκεια της ημέρας, αυτό το πρόσφατα αναγνωρισμένο σύστημα μπορεί επίσης να επηρεάσει την προσοχή και άλλες πτυχές της γνωστικής λειτουργίας.
Διαβάστε επίσης: Γιατί ξυπνάμε στις 3 τα ξημερώματα και πώς μπορούμε να ξανακοιμηθούμε
Πηγή: Science Daily
www.ertnews.gr
Ακολουθήστε το myvolos.net στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις.
