Groeihormoon piekt als we slapen. Diepe slaap. Het soort zonder dromen. Zoveel wist iedereen. Trek bloed af tijdens REM en je zult het zien. Het probleem was nooit als het gebeurde.
Het was hoe.
Nu hebben onderzoekers van UC Berkeley de lagen losgemaakt. Ze brachten het hersencircuit in kaart dat groeihormoon activeert. Het onderzoek, gepubliceerd in Cell, onthult een verborgen feedbacklus die onze hormonen onder controle houdt. Dit is niet alleen basisbiologie.
Het is een blauwdruk voor de behandeling van stofwisselingsziekten. Diabetes. Obesitas. Misschien zelfs Parkinson en Alzheimer.
“Mensen weten dat de afgifte van groeihormoon verband houdt met slaap,” zei Xinlu Ding. Ze is postdoctoraal onderzoeker op de afdeling neurowetenschappen van Berkeley. “Maar tot nu toe hebben we alleen de hormoonspiegels gecontroleerd. We kijken feitelijk naar de neuronen die vuren. We bieden een basiscircuit van waaruit we kunnen werken.”
Slechte slaap verpest de glucose. Vetstofwisseling. Cardiovasculair risico. De verbanden zijn tot nu toe duidelijk maar vaag.
De bedrading van hormoonafgifte
Diep in de hypothalamus. Dat oude hersenstamgebied dat elk zoogdier deelt. Daar leven de zenuwcellen die verantwoordelijk zijn voor het groeihormoon. Specifiek, groeihormoon-releasing hormoonneuronen. Plus twee soorten somatostatinecellen.
Hier is de wending. Zodra dat hormoon in het lichaam is, praat het met de locus coeruleus in de hersenstam. Het deel van de hersenen dat alertheid regelt. Aandacht. Verwerken van nieuwe informatie.
Problemen daar houden verband met psychiatrische stoornissen. Neurologisch verval.
Daniel Silverman, co-auteur en collega-postdoc, ziet hier potentieel in. Experimentele gentherapieën richten zich al op specifieke cellen. Waarom zouden we de prikkelbaarheid van die locus coeruleus niet terugdraaien? Niemand heeft die handgreep eerder geprobeerd.
De burst in kaart brengen
Het laboratorium van professor Yang Dan plaatste elektroden in muizen. Gezapt hypothalamische neuronen met licht. Ik heb de vonken opgenomen.
Muizen slapen in korte perioden. Minuten lang. Perfect voor het observeren van cycli. Steeds opnieuw. Het team zag hoe de groeihormoonactiviteit veranderde terwijl de dieren heen en weer zweefden tussen slaap en waakzaamheid.
Twee peptiden maken de show.
- GHRH : Bevordert groeihormoon.
- Somatostatine : onderdrukt het.
Ze gedragen zich anders, afhankelijk van waar de slaapfase ligt.
Tijdens REM stijgen beide peptiden. Groeihormoon stroomt vrijelijk.
Tijdens niet-REM diepe slaap? Somatostatine daalt. GHRH stijgt matig. De balans verschuift.
De lus die openbreekt
Dit is wat niemand had verwacht.
Terwijl groeihormoon zich tijdens de slaap ophoopt, raakt het de locus coeruleus. Wakkerheid stimuleren. Maar duw het te hard. Activeer de locus coeruleus te veel. Plotseling. Het bevordert in plaats daarvan slaperigheid.
Een feedbackloop. Een controle op zichzelf.
“Te weinig slaap vermindert het groeihormoon. Te veel hormoon duwt de hersenen richting wakkerheid.”
Silverman zei het botweg. Slaap drijft het hormoon aan. Het hormoon reguleert de waakzaamheid. Essentieel voor reparatie. Voor de stofwisseling. Om in leven te blijven.
En cognitie? Groeihormoon kan uw opwindingsniveau helpen op het moment dat u uw ogen opent. Niet alleen het opbouwen van spieren of het verbranden van vet.
“Het bevordert de algemene opwinding.” zei Ding. “Cognitieve voordelen. Vanaf het begin van de dag.”
Gefinancierd door Howard Hughes Medical Institute. Dan was daar tot dit jaar onderzoeker. Ook cruciale levenswetenschappen.
Een lange lijst van auteurs steunde het. Van UC Berkeley. Van Stanford. Fuu-Jiun Hwang. Jun Ding. Het werk is gedaan.
Het circuit is gevonden.
Nu. Hebben we de moed om eraan te sleutelen? Om de knop slaperigheid vóór het ontbijt om te zetten. We hebben het bedradingsschema. De rest is gewoon techniek. En geluk.
De meesten van ons zullen de middernachtolie blijven verbranden. Het signaal negeren.
