Penyelidik di UC Berkeley telah menemui litar otak yang mengawal pelepasan hormon pertumbuhan semasa tidur, mendedahkan mekanisme maklum balas yang boleh membuka jalan untuk rawatan baharu untuk gangguan tidur dan keadaan metabolik.
Satu kajian baru dari University of California, Berkeley, menjelaskan bagaimana tidur mempengaruhi tahap hormon pertumbuhan, memberikan pandangan penting yang boleh membawa kepada rawatan untuk gangguan tidur dan penyakit metabolik.
Penyelidikan yang dijalankan ke atas tikus dan diterbitkan dalam jurnal Cell, mengenal pasti litar otak tertentu yang mengawal pembebasan hormon pertumbuhan semasa tidur. Hormon ini penting untuk membina otot, menguatkan tulang dan mengurangkan lemak.
"Orang ramai tahu bahawa pelepasan hormon pertumbuhan berkait rapat dengan tidur, tetapi hanya melalui pengambilan darah dan memeriksa tahap hormon pertumbuhan semasa tidur, " kata pengarang pertama Xinlu Ding, seorang rakan pasca doktoral di Jabatan Neurosains UC Berkeley dan Institut Neurosains Helen Wills, dalam siaran berita. "Kami sebenarnya merakam secara langsung aktiviti saraf pada tikus untuk melihat apa yang berlaku. Kami menyediakan litar asas untuk diusahakan pada masa hadapan untuk membangunkan rawatan yang berbeza."
Implikasi kajian ini adalah penting: ia memetakan cara tidur dan peraturan hormon berinteraksi, mendedahkan mekanisme maklum balas baru yang memastikan tahap hormon pertumbuhan seimbang. Mekanisme ini boleh membuka jalan baharu untuk merawat gangguan tidur yang dikaitkan dengan keadaan metabolik seperti diabetes dan penyakit degeneratif seperti Parkinson dan Alzheimer.
Neuron yang bertanggungjawab untuk pembebasan hormon pertumbuhan berada jauh di dalam hipotalamus, kawasan otak purba yang dipelihara merentas spesies mamalia. Neuron ini termasuk neuron hormon pelepas hormon pertumbuhan (GHRH) dan dua jenis neuron somatostatin.
Sebaik sahaja hormon pertumbuhan dibebaskan, ia mengaktifkan neuron dalam lokus coeruleus, kawasan batang otak yang terikat dengan rangsangan, perhatian, kognisi dan pencarian kebaharuan.
"Memahami litar saraf untuk pelepasan hormon pertumbuhan akhirnya boleh menunjuk ke arah terapi hormon baharu untuk meningkatkan kualiti tidur atau memulihkan keseimbangan hormon pertumbuhan normal," tambah pengarang bersama Daniel Silverman, rakan pasca doktoral UC Berkeley. "Terdapat beberapa terapi gen eksperimen di mana anda menyasarkan jenis sel tertentu. Litar ini boleh menjadi pemegang baru untuk cuba mendail kembali keceriaan locus coeruleus, yang tidak pernah dibincangkan sebelum ini."
Kajian yang dijalankan di makmal Yang Dan, seorang profesor neurosains dan biologi molekul dan sel, menggunakan teknik pengesanan litar terkini. Para penyelidik memasukkan elektrod dalam otak tikus untuk mengukur perubahan aktiviti saraf selepas pengaktifan neuron yang dirangsang cahaya.
Penemuan mereka mendedahkan bahawa hormon somatostatin dan GHRH beroperasi secara berbeza semasa tidur REM dan bukan REM. Semasa tidur REM, kedua-dua hormon melonjak untuk meningkatkan tahap hormon pertumbuhan. Walau bagaimanapun, semasa tidur bukan REM, somatostatin berkurangan manakala GHRH meningkat secara sederhana, mengekalkan pembebasan hormon.
"Ini menunjukkan bahawa tidur dan hormon pertumbuhan membentuk sistem yang seimbang: Terlalu sedikit tidur mengurangkan pelepasan hormon pertumbuhan, dan terlalu banyak hormon pertumbuhan boleh mendorong otak ke arah terjaga," tambah Silverman. "Tidur memacu pelepasan hormon pertumbuhan, dan hormon pertumbuhan memberi suapan semula untuk mengawal terjaga, dan keseimbangan ini penting untuk pertumbuhan, pembaikan dan kesihatan metabolik."
Sebagai tambahan kepada faedah metaboliknya, hormon pertumbuhan juga boleh meningkatkan fungsi kognitif, menggalakkan tahap keghairahan keseluruhan apabila bangun.
“Hormon pertumbuhan bukan sahaja membantu anda membina otot dan tulang serta mengurangkan tisu lemak anda, tetapi mungkin juga mempunyai faedah kognitif, menggalakkan tahap keghairahan keseluruhan anda apabila anda bangun,” tambah Ding.
sumber: Universiti California, Berkeley