Рівень гормону росту різко зростає під час сну. Глибокого. Такого без сновидінь. Цю базову істину знав кожен. Достатньо взяти кров під час фази швидкого сну (REM), щоб побачити результат. Проблема ніколи не полягала в тому, що це відбувається.
Проблема була в тому, як.
Тепер дослідники з Каліфорнійського університету Берклі (UC Berkeley) зняли верхні шари таємниці. Вони картували нейронні ланцюги, що запускають вироблення гормону росту. Дослідження, опубліковане в журналі Cell, розкриває приховану петлю зворотного зв’язку, що підтримує наші гормони в балансі. Це не просто базова біологія.
Це креслення для лікування метаболічних захворювань. Діабет. Ожиріння. Можливо, навіть хвороби Паркінсона та Альцгеймера.
«Всім відомо, що викид гормону росту пов’язаний зі сном, — каже Сіньлу Дін, постдок у департаменті нейробіології Берклі. — Але й досі ми лише перевіряли рівні гормонів. Тепер ми буквально спостерігаємо як активуються нейрони. Ми надаємо базовий ланцюг для подальшої роботи».
Поганий сон порушує рівень глюкози. Метаболізм жирів. Кардіоваскулярні ризики. Зв’язки очевидні, але й досі залишалися розмитими.
Нейронна архітектура викиду гормонів
Глибоко у гіпоталамусі. У тій давній ділянці стовбура мозку, яка є у кожного ссавця. Тут мешкають нервові клітини, відповідальні за гормон росту. А саме – нейрони, що виробляють рилізинг-гормон росту (GHRH), а також два типи соматостатин-продукуючих клітин.
Ось у чому каверза. Як тільки цей гормон потрапляє в організм, він взаємодіє з блакитною плямою (locus coeruleus) у стовбурі мозку. Тієї частиною мозку, яка відповідає за неспання. Увага! Опрацювання нової інформації.
Порушення у цій зоні пов’язані з психічними розладами. Неврологічними дегенеративними процесами.
Деніел Сільверман, співавтор дослідження і теж постдок, бачить тут величезний потенціал. Експериментальні генні терапії можуть цілеспрямовано впливати на конкретні клітини. Чому б не знизити збудливість блакитної плями? Ніхто раніше не використав цей «важіль».
Картування сплеску активності
Лабораторія професора Ян Дань встановила електроди мишам. Вплинула на гіпоталамічні нейрони світлом. Записувала спалахи активності.
Миші сплять короткими нападами. Тривалістю кілька хвилин. Ідеально для спостереження за циклами. Знову і знову. Команда спостерігала, як активність гормону росту змінювалася, поки тварини переходили від сну до неспання.
Усім диригують два пептиди.
- GHRH (GHRH) : Стимулює вироблення гормону росту.
- Соматостатин : Пригнічує її.
Вони поводяться по-різному залежно від стадії сну.
Під час REM-сну обидва пептиди підвищуються. Гормон зростання тече вільно.
Під час глибокого повільного сну (non-REM)? Рівень соматостатину падає. GHRH помірно збільшується. Баланс зміщується.
Петля зворотного зв’язку, яка змінює все
Ось чого ніхто не очікував.
У міру накопичення гормону росту під час сну він впливає на блакитну пляму. Стимулюючи неспання. Але якщо тиснути надто сильно. Якщо надмірно активувати блакитну пляму. Несподівано воно починає, навпаки, провокувати сонливість.
Петля зворотний зв’язок. Саморегуляція.
«Недосип знижує рівень гормону росту. Надлишок гормону штовхає мозок у бік неспання».
Сільверман висловився прямо. Сон керує гормоном. Гормон регулює неспання. Це необхідно для відновлення. Для метаболізму. Для виживання.
А щодо когнітивних функцій? Гормон росту, ймовірно, допомагає налаштувати рівень збудження в момент, коли ви відкриваєте очі. Не лише нарощуючи м’язи чи спалюючи жир.
“Він стимулює загальний стан бадьорості”, – каже Дін. «Когнітивні переваги. Із самого початку дня».
Дослідження фінансувалося Інститутом медичних досліджень Ховарда Х’юза. Дань була там провідним дослідником до цього року. Також підтримку надала компанія Pivotal Life Sciences.
За роботою стоїть довгий список авторів. З UC Berkeley. Зі Стенфорда. Фу Цзюнь Хуан. Цзун Дін. Роботу зроблено.
Ланцюг знайдено.
Тепер. чи вистачить нам сміливості поекспериментувати з нею? Повернути ручку налаштування сонливості перед сніданком? У нас є схема проведення. Решта – справа інженерії. І удачі.
Більшість із нас продовжить працювати допізна. Ігноруючи сигнал.
