لا يقتصر النوم العميق ليلًا على الشعور بالانتعاش فحسب؛ بل يحفز أيضًا إفراز هرمون النمو. وهو هرمون أساسي يساعد على بناء العضلات والعظام وحرق الدهون، ودعم النمو الصحي. لهذا السبب يولي الرياضيون أهمية كبيرة للنوم الجيد من أجل التعافي، ويحتاج المراهقون إلى قسط كافٍ من النوم للوصول إلى أقصى إمكانياتهم.
ما علاقة النوم العميق بهرمون النمو؟
ولطالما عرف العلماء أن مستويات هرمون النمو ترتفع أثناء النوم، وخاصة خلال مرحلة النوم العميق غير المصحوبة بحركة العين السريعة. لكن ما زال غير واضحًا كيف يتحكم الدماغ في هذه العملية تحديدًا.
وكشف باحثون في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، عن الدوائر العصبية في الدماغ المسؤولة عن تنظيم هرمون النمو أثناء النوم. كما كشفت دراستهم، المنشورة في مجلة ” سيل”، عن نظام تغذية راجعة غير معروف سابقًا يساعد في الحفاظ على توازن مستويات هرمون النمو.
ويقدم هذا الاكتشاف رؤى جديدة حول العلاقة الوثيقة بين النوم وتنظيم الهرمونات. وقد يسهم في نهاية المطاف في توجيه علاجات جديدة لاضطرابات النوم المرتبطة بأمراض التمثيل الغذائي مثل داء السكري. بالإضافة إلى الأمراض التنكسية العصبية بما في ذلك مرض باركنسون ومرض الزهايمر.
قال شينلو دينغ، الباحث ما بعد الدكتوراه في قسم علم الأعصاب بجامعة كاليفورنيا في بيركلي ومعهد هيلين ويلز لعلوم الأعصاب. والمؤلف الرئيسي للدراسة: “يعلم الناس أن إفراز هرمون النمو يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالنوم، ولكن فقط من خلال سحب الدم وفحص مستويات هرمون النمو أثناء النوم. نحن في الواقع نسجل النشاط العصبي مباشرةً في الفئران لنرى ما يحدث. نحن نوفر دائرة أساسية للعمل عليها في المستقبل لتطوير علاجات مختلفة”.
ولأن هرمون النمو يساعد أيضًا في تنظيم استقلاب الجلوكوز والدهون؛ فإن قلة النوم بشكل مستمر قد تزيد من خطر الإصابة بالسمنة والسكري وأمراض القلب والأوعية الدموية.
كيف يتحكم الدماغ بهرمون النمو أثناء النوم
تقع الخلايا العصبية التي تنسق إفراز هرمون النمو في عمق منطقة ما تحت المهاد، وهي منطقة دماغية قديمة موجودة لدى جميع الثدييات. وتشمل هذه الخلايا العصبية هرمون إطلاق هرمون النمو (GHRH). بالإضافة إلى نوعين مختلفين من الخلايا العصبية السوماتوستاتينية.
وبمجرد إفراز هرمون النمو؛ فإنه ينشط الخلايا العصبية في النواة الزرقاء، وهي منطقة في جذع الدماغ مسؤولة عن اليقظة والانتباه والتفكير والاستجابة للتجارب الجديدة. وقد ربطت المشاكل التي تصيب النواة الزرقاء بالعديد من الاضطرابات العصبية والنفسية.
وقال دانيال سيلفرمان؛ زميل ما بعد الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا في بيركلي. والمشارك في تأليف الدراسة: “إن فهم الدائرة العصبية المسؤولة عن إفراز هرمون النمو قد يسهم في نهاية المطاف في تطوير علاجات هرمونية جديدة. لتحسين جودة النوم أو استعادة التوازن الطبيعي لهرمون النمو. توجد بعض العلاجات الجينية التجريبية التي تستهدف نوعًا محددًا من الخلايا. قد تشكل هذه الدائرة وسيلة جديدة لمحاولة كبح استثارة النواة الزرقاء، وهو أمر لم يناقش من قبل.”
رسم خريطة دائرة هرمون النمو أثناء النوم
قام فريق البحث، الذي عمل في مختبر يانغ دان، أستاذ علم الأعصاب وعلم الأحياء الجزيئي والخلوي في جامعة كاليفورنيا في بيركلي. بدراسة دوائر الدماغ في الفئران عن طريق وضع أقطاب كهربائية في أدمغتها وتحفيز الخلايا العصبية تحت المهاد بالضوء أثناء تسجيل النشاط العصبي.
تنام الفئران بشكل طبيعي على فترات قصيرة لا تتجاوز بضع دقائق طوال النهار والليل. وقد سمح هذا النمط للباحثين بمراقبة التغيرات في نشاط هرمون النمو بشكل متكرر عبر العديد من دورات النوم والاستيقاظ.
باستخدام تقنيات متقدمة لتتبع الدوائر العصبية، اكتشف الفريق أن هرموني الببتيد المسؤولين عن تنظيم إفراز هرمون النمو. يتصرفان بشكل مختلف تبعًا لمرحلة النوم. إذ يحفز هرمون إطلاق هرمون النمو (GHRH) إفراز هرمون النمو، بينما يثبطه هرمون السوماتوستاتين.
أثناء نوم حركة العين السريعة، يرتفع كل من هرمون إطلاق هرمون النمو (GHRH) والسوماتوستاتين، مما يؤدي إلى زيادة إفراز هرمون النمو. أما أثناء نوم حركة العين غير السريعة، فتنخفض مستويات السوماتوستاتين. بينما يرتفع هرمون إطلاق هرمون النمو بشكل طفيف فقط مما يخلق نمطًا مختلفًا لتنظيم الهرمونات.
حلقة تغذية راجعة توازن بين النوم العميق واليقظة
كما حدد الباحثون آلية تغذية راجعة غير معروفة سابقًا تتضمن الموضع الأزرق. مع تراكم هرمون النمو تدريجيًا أثناء النوم، فإنه يحفز النواة الزرقاء ويشجع على اليقظة.
ولكن إذا زاد نشاط النواة الزرقاء عن الحد، فإنه يبدأ بشكل غير متوقع في تعزيز النعاس بدلًا من ذلك. وهو اكتشاف أبلغ عنه سيلفرمان في وقت سابق من هذا العام.
“يشير هذا إلى أن النوم وهرمون النمو يشكلان نظامًا متوازنًا بدقة: فقلة النوم تقلل من إفراز هرمون النمو. بينما قد يؤدي ارتفاع هرمون النمو بدوره إلى دفع الدماغ نحو اليقظة”، كما قال سيلفرمان. “يحفز النوم إفراز هرمون النمو، ويؤثر هرمون النمو بدوره على تنظيم اليقظة، وهذا التوازن ضروري للنمو والترميم والصحة الأيضية.”
لأن هرمون النمو يؤثر على الموضع الأزرق، الذي يلعب دورًا محوريًا في الحفاظ على اليقظة أثناء النهار. فقد يؤثر هذا النظام الذي تم تحديده حديثًا أيضًا على الانتباه وجوانب أخرى من الوظائف الإدراكية.
قال دينغ: “إن هرمون النمو لا يساعدك فقط على بناء عضلاتك وعظامك وتقليل الأنسجة الدهنية. بل قد يكون له أيضًا فوائد معرفية، مما يعزز مستوى الإثارة العام لديك عند الاستيقاظ”.